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Python的物件傳遞與Copy函式使用詳解

1、物件引用的傳值或者傳引用

Python中的物件賦值實際上是簡單的物件引用。也就是說,當你建立一個物件,然後把它賦值給另一個變數的時候,Python並沒有拷貝這個物件,而是拷貝了這個物件的引用。這種方式相當於值傳遞和引用傳遞的一種綜合。如果函式收到的是一個可變物件(比如字典或者列表)的引用,就能修改物件的原始值--相當於通過“引用傳遞”來賦值。如果函式收到的是一個不可變變數(比如數字、字串或者元祖)的引用,就不能直接修改原始物件--相當於通過“值傳遞”來賦值。

先看一個數字傳遞的例子:

>>> def test(a):
...     print id(a)
...     a = a + 1
...     print id(a)
...     return a
...
>>> b =19
>>> id(b)
38896272
>>> c = test(b)
38896272
38896260
>>> id(b)
38896272
>>> b
19

id函式可以獲得物件的記憶體地址.

很明顯從上面例子可以看出,將b變數作為引數傳遞給了test函式,傳遞了b的一個引用,把b的地址傳遞過去了,所以在函式內獲取的變數a的地址跟變數b的地址是一樣的,但是在函式內,對a進行賦值運算,a的值從19變成了20,實際上19和20所佔的記憶體空間都還是存在的,賦值運算後,a指向20所在的記憶體。而b仍然指向19所在的記憶體,所以後面列印b,其值還是19.

另外,關於整數變數的id,所有在[-5,256]範圍內的整數,python是提前分配好空間放在數組裡初始化好的,所以兩個變數如果是相同的小整數,物件都是最開始初始化的那一個,所以兩個變數的id是一樣的。

所有在[-5,256]範圍外的整數的話,每次都會新建一個的,所以id會改變

>>> a = 256
>>> id(a)
43340980
>>> b = 256
>>> id(b)
43340980   # a和b的id相同
>>> a = 257
>>> id(a)
44621040
>>> b = 257
>>> id(b)
44620908   # a和b的id不同
>>> a = -5
>>> id(a)
43338160
>>> b = -5
>>> id(b)
43338160
>>> a = -6
>>> id(a)
44621184
>>> b = -6
>>> id(b)
44621112

再看一個列表傳遞的例子:

>>> def test(a):
...   print id(a)
...   a[0] = 100
...   print id(a)
...   return a
...
>>> b = [7,8,9,10]
>>> id(b)
46408088
>>> c = test(b)
46408088
46408088
>>> id(b)
46408088
>>> b
[100,10]

從上面例子可以看出,將b變數作為引數傳遞給了test函式,傳遞了b的一個引用,把b的地址傳遞過去了,所以在函式內獲取的變數a的地址跟變數b的地址是一樣的,但是在函式內,對a進行賦值運算,a[0]的值從7變成了100,但是a的id並沒有發生變化,還是和變數b的地址是一樣的,所以後面列印b,b[0]的值也從7變成了100.

2、關於可變變數和不可變變數:

這裡的可變不可變,是指記憶體中的那塊內容(value)是否可以被改變

不可變變數:

number: int,float,str,元組。--指它的部分(比如element,attribute不能改變)不能改變;並不是整體不可變。另外,Python所有變數皆物件。int也是一個物件。

>>> a = 10000
>>> id(a)
46573412
>>> a = 10000000
>>> id(a)
46573460   #數字變數重新賦值後,id發生了變化
>>> s = 'abc'
>>> s[1] = d   #字串變數中的某一個元素不能進行改變
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>",line 1,in <module>
TypeError: 'str' object does not support item assignment
>>> id(s)
39103328
>>> s = 'ttt'
>>> id(s)    #字串變數進行重新賦值後,id發生了變化
46425368

從上面的例子中可以看出,數字變數、字元變數在重新賦值後,id都會發生變化,這是因為不可變變數的賦值是通過在記憶體中新申請一塊區域,把新的值儲存到該區域,然後改變不可變變數的引用,指向新的記憶體區域,從而改變了不可變變數的值。

可變變數

class,class instance;列表,dict,

例1.可變變數中元素的賦值

>>> list = [1,2,3]
>>> id(list)
45486568
>>> for i in list:
...   print id(i)
40207208
40207196
40207184
>>> list[0] = 0
>>> id(list)
45486568   # 變數的id並沒有發生改變
>>> for i in list:
...   print id(i)
40207220    # 該元素的id發生了改變
40207196
40207184
例2.可變變數的賦值
>>> list = [1,3]
>>> id(list)
43783392
>>> list =[2,3,5] 
>>> id(list)  # 該變數的id發生了改變
44454296

從上面的例子可以看出,列表中的元素重新賦值,整個列表的id不會發生改變,但是該元素的id會發生該生。因為列表中儲存的其實是對各個元素的引用,所以對該元素賦值的結果就是元素的引用發生了改變。

總之,無論是可變變數還是不可變變數,只要對整個變數進行賦值,Python都在記憶體中新申請一塊區域,把新的值儲存到該區域,然後改變不可變變數的引用,指向新的記憶體區域;如果可變變數中的元素進行賦值,支隊導致該元素的變化,不會導致父物件的變化。

3、 深拷貝 Vs 淺拷貝

copy.copy() 淺拷貝

copy.deepcopy() 深拷貝

淺拷貝是新建立了一個跟原物件一樣的型別,但是其內容是對原物件元素的引用。這個拷貝的物件本身是新的,但內容不是。如果原物件的元素包含不是基本資料結構,而是list、dict或者物件的話,那麼原物件或者拷貝物件改變list、dict或者物件裡面的內容的話,會導致二者同時發生改變。

深拷貝則是對原物件的完全拷貝,包含物件裡面的子物件的拷貝,因此拷貝物件和原物件二者是完全獨立,任何一方的改變對另外一方都不會產生任何的影響。

>>> import copy
>>> list = [1,[3,4]]
>>> copy_list = copy.copy(list)
>>> deepcopy_list = copy.deepcopy(list)
>>>
>>> id(list)
44454296
>>> id(copy_list)
44515736
>>> id(deepcopy_list)
44455736
>>>
>>> for k in list:
...   print id(k)
43338088 43338076 44430120
>>> for k in copy_list:
...   print id(k)
43338088 43338076 44430120  # copy物件的內容和原物件完全一樣
>>> for k in deepcopy_list:
...   print id(k)
43338088 43338076 44457456  # deepcopy物件的內容和原物件有區別:列表元素的id不一樣;數字元素id一樣,原因是所有相同數字的變數的引用都是一樣的。
>>> 
>>> list[2][0] = 30
>>> list
[1,[30,4]]
>>> copy_list
[1,4]]   # 原物件的子物件中的元素髮生改變後,會導致copy物件發生同樣的改變  
>>> deepcopy_list
[1,4]]    #原物件的子物件中的元素髮生改變後,不會導致deepcopy物件發生同樣的改變

以上這篇Python的物件傳遞與Copy函式使用詳解就是小編分享給大家的全部內容了,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支援我們。