这篇博客主要分享一下python成员属性的内存特性,也就是python底层节约内存的优化方案
成员属性的默认值
假设我们在定义成员属性是给他一个默认值,那么所有的实例中的成员属性都是指向同一块内存,而不是每个实例创建不同的内存空间去存储成员属性,下面的代码实例
class MemoryCharacter(object): def __init__(self): self.aData: str = "123" m1 = MemoryCharacter(); m2 = MemoryCharacter(); print(id(m1.aData), id(m2.aData));
m1.aData和m2.aData的内存地址都是一样的
2536375837360 2536375837360
python成员属性的内存会不会导致数据出问题
上面的代码实例可以看出,两个实例的成员属性的指向都是一样的,那么会不会出现这样的情况,就是修改m1.aData的值会不会改变m2.aData的值
class MemoryCharacter(object): def __init__(self): self.aData: str = "123" m1 = MemoryCharacter(); m2 = MemoryCharacter(); m1.aData = "333"; print(m1.aData, m2.aData); print(id(m1.aData), id(m2.aData))
这里打印m1.aData和m2.aData的值已经不一样了
333 123
内存地址也会不一样了
2736447097712 2736449239600
这样的结果就是python底层做的内存处理,因为 = 来赋值就是创建一个全新的内存空间来存储的,所以每次改动都是创建一个全新的地址来存储
除了基本类型以外其他数据类型没有这个特性
这种特性只有是基本数据类型才会有,比如list、dict等数据类型是不会存在的,会每个实例单独创建一个内存空间来存储
class MemoryCharacter3: def __init__(self): self.cData: [int] = [3]; m5 = MemoryCharacter3(); m6 = MemoryCharacter3(); print(id(m5.cData), id(m6.cData))
1918241582528 1918241584832
在构造函数中给成员属性赋值内存会是怎么样的处理
class MemoryCharacter2: def __init__(self, data: str): self.data = data; m3 = MemoryCharacter2("aaa"); m4 = MemoryCharacter2("bbb"); print(id(m3.data), id(m4.data));
如上面这个代码,两个实例的实例属性的内存地址都是不一样的
1664226701040 1664226701232
上面这个又是什么原因导致的呢?我又在构造函数中打印传入的参数的地址
class MemoryCharacter2: def __init__(self, data: str): print(id(data)) self.data = data; m3 = MemoryCharacter2("aaa"); m4 = MemoryCharacter2("bbb"); print(id(m3.data), id(m4.data));
发现传入的参数地址就是最后这个实例成员属性的地址,由此得知,函数参数的传递是地址传递,而不是值传递。
因为上面的是使用基本数据类型来传递才会这样,那使用list这种不是基本数据类型的会有什么结果
class MemoryCharacter2: def __init__(self, data: str,cData:[int]): print(id(cData)) self.cData = cData; self.data = data; m3 = MemoryCharacter2("aaa",[123]); m4 = MemoryCharacter2("bbb",[444]); print(id(m3.cData), id(m4.cData));
打印结果为
1644995262272 1644995262400 1644995262272 1644995262400
由此得知,python的参数是使用地址传递的,才导致成员属性地址不一样
python成员属性特性原因是什么呢?
假设有一个类,这个类的一个成员属性是一个固定值,但是又想每个实例中单独使用,不跟所有人共享,如果这个类的实例有几万个,那么他这个成员属性就会存在几万个,有因为是固定值,那么这种行为就极其浪费内存空间,由此原因,python底层就创建一个固定空间,共全部实例使用,这样既不会浪费空间,又不影响功能
python这种处理有什么坏处呢?
假设你实例要使用到内存相关的处理,那么python成员属性的特性会导致你有各种奇奇怪怪的bug。