python 深入变量和引用对象

变量和对象

在《learning python》中的一个观点：变量无类型，对象有类型

在python中，如果要使用一个变量，不需要提前声明，只需要在用的时候，给这个变量赋值即可。这里特别强调，只要用一个变量，就要给这个变量赋值。

所以，像这样是不行的。

>>> x
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'x' is not defined

反复提醒：一定要注意看报错信息。如果光光地写一个变量，而没有赋值，那么python认为这个变量没有定义。赋值，不仅仅是给一个非空的值，也可以给一个空值，如下，都是允许的

>>> x = 3
>>> lst = []
>>> word = ""
>>> my_dict = {}

image.png

看到上面的图了吧，从图中就比较鲜明的表示了变量和对象的关系。所以，严格地将，只有放在内存空间中的对象（也就是数据）才有类型，而变量是没有类型的。

同一个变量可以同时指向两个对象吗？

>>> x = 4
>>> x = 5
>>> x
5

变量x先指向了对象4，然后指向对象5，自动跟第一个对象4解除关系。再看x，引用的对象就是5了。那么4呢？一旦没有变量引用它了，便成了垃圾，python有一个自动的收回机制。
例如：

>>> a = 100         #完成了变量a对内存空间中的对象100的引用

image.png

然后，又操作了：

>>> a = "hello"

如下图所示：

image.png

原来内存中的那个100就做为垃圾被收集了。而且，这个收集过程是python自动完成的，不用我们操心。

那么，python是怎么进行垃圾收集的呢？在Quora上也有人问这个问题，我看那个回答很精彩，做个链接：Python (programming language): How does garbage collection in Python work?

is和==的效果

以上过程的原理搞清楚了，下面就可以深入一步了。

>>> l1 = [1,2,3]
>>> l2 = l1

这个操作中，l1和l2两个变量，引用的是一个对象，都是[1,2,3]。何以见得？如果通过l1来修改[1,2,3]，l2引用对象也修改了，那么就证实这个观点了。

>>> l1[0] = 99      #把对象变为[99,2,3]
>>> l1              #变了
[99, 2, 3]
>>> l2　            #真的变了吔
[99, 2, 3]

再换一个方式：

>>> l1 = [1,2,3]
>>> l2 = [1,2,3]
>>> l1[0] = 99
>>> l1
[99, 2, 3]
>>> l2
[1, 2, 3]

l1和l2貌似指向了同样的一个对象[1,2,3]，其实，在内存中，这是两块东西，互不相关。只是在内容上一样。所以，当通过l1修改引用对象的后，l2没有变化。

进一步还能这么检验：

>>> l1
[1, 2, 3]
>>> l2
[1, 2, 3]
>>> l1 == l2    #两个相等，是指内容一样
True
>>> l1 is l2    #is 是比较两个引用对象在内存中的地址是不是一样
False　         #前面的检验已经说明，这是两个东东

>>> l3 = l1　　 #顺便看看如果这样，l3和l1应用同一个对象
>>> l3
[1, 2, 3]
>>> l3 == l1
True
>>> l3 is l1    #is的结果是True
True

某些对象，有copy函数，通过这个函数得到的对象，是一个新的还是引用到同一个对象呢？
实验：

>>> l1
[1, 2, 3]
>>> l2 = l1[:]
>>> l2
[1, 2, 3]
>>> l1[0] = 22
>>> l1
[22, 2, 3]
>>> l2
[1, 2, 3]

>>> adict = {"name":"hiekay","web":"hiekay.github.io"}
>>> bdict = adict.copy()
>>> bdict
{'web': 'hiekay.github.io', 'name': 'hiekay'}
>>> adict["email"] = "hiekay@gmail.com"
>>> adict
{'web': 'hiekay.github.io', 'name': 'hiekay', 'email': 'hiekay@gmail.com'}
>>> bdict
{'web': 'hiekay.github.io', 'name': 'hiekay'}

不过，python不总按照前面说的方式，比如小数字的时候

>>> x = 2
>>> y = 2
>>> x is y
True
>>> x = 200000
>>> y = 200000
>>> x is y      #什么道理呀，小数字的时候，就用缓存中的.
False

>>> x = 'hello'
>>> y = 'hello'
>>> x is y
True
>>> x = "what is you name?"
>>> y = "what is you name?"
>>> x is y      #不光小的数字，短的字符串也是
False

赋值是不是简单地就是等号呢？从上面得出来，=的作用就是让变量指针指向某个对象。