Python中的可變物件與不可變物件

什麼是可變物件/不可變物件：

可變物件：物件存放在地址中的值不會被改變（所謂的改變是建立了一塊新的地址並把新的物件的值放在新地址中原來的物件並沒有發生變化）

不可變物件：物件存放在地址中的值會原地改變

int str float tuple 都屬於不可變物件 其中tuple有些特殊（下文解釋） 

dict set list 屬於可變物件

不可變物件例項：

性質1：

首先，看一下int型別：

a=1
b=1
c=a+0
print(a is b)
print(a is c)

is是對兩個變數的id是否相等做出判斷如果相等那麼返回true 否則返回false

可以發現上述程式碼最終結果是列印了兩個true

這裡float str型別不再一一列出如果有興趣可以自己除錯一下發現 此類不可變變數有這樣一個性質：

在除了tuple的不可變變數中，只要兩個變數的資料型別相同並且值也相等，那麼這兩個變數的地址也相同

tuple是不符合這一性質的

a=(1,2,3)
b=(1,2,3)
print(a is b)

返回false 

這就是tuple相對於其他不可變變數的特殊性

上述不可變變數性質的優點在於減少了重複的值對記憶體空間的佔用

性質2：

變數的不可變具體不可變在哪？

來看下面的程式碼：

i=73
print(id(i))
i+=2
print(id(i))

可以看出上面程式碼的執行結果a的值發生變化後地址也變了，工作原理如下圖所示：

需要注意的是i是一個變數，它指向物件的內容是73，當執行i+=2時，首先創建出一個新的記憶體裡面存放改變後的值（75），然後讓i指向新的地址，這是不可變物件在“改變”時的執行步驟，原來的物件內容和記憶體並沒有發生變化

我們再來看一下字串：

a="abc"
print(a.replace("a","A"))
print(a)

a執行replace 後把裡面的“a”換成了“A“相當於建立的新的地址存放”Abc“ ，但是並沒有再讓a指向這塊新的地址所以a並沒有變化，通過這一性質我們可以推出：對於不變物件來說，呼叫物件自身的任意方法，也不會改變該物件自身的內容。相反，這些方法會建立新的物件並返回，這樣，就保證了不可變物件本身永遠是不可變的。

可變物件例項：

關於可變物件，是不滿足上述的不可變物件性質一的而性質二剛好相反

可變物件對於自身的任意方法，是不需要重新開闢記憶體空間的，而是原地改變：

m=[5,9]
m.append(6)
print(m)

m的值變為了[5,9,6]當執行append時由於m是list型別屬於可變物件所以它不會開闢新的記憶體空間而是像下圖一樣原地改變其值：

注意：

當list用“+”來運算時會開闢新的記憶體空間

a1 = [1, 2, 3]
a2 = a1
print(id(a1), id(a2))
# 實際上是a2指向了新的物件，id已經改變。
# 所以現在a2、a1並不是同一物件的兩個引用了，a2變化a1不會改變
a2 = a2 + [4] # 這個等式中，右邊的a2還是和a1的id一樣的，一旦賦值成功，a2就指向新的物件
print(id(1), id(a2))  # 不等，a2的id變化了
print(a1) # [1, 2, 3]沒有變

如果是這樣寫：

a1 = [1, 2, 3]
a2 = a1
print(id(a1), id(a2))
a2 += [4]  # 相當於呼叫了a2.extend([4]),原地改變並沒有新的物件產生
print(id(1), id(a2))  # 相等，a2的id沒有變化
print(a1) 

不同的地方在於a2 += [4]，這句相當於呼叫了a2.extend([4])相當於原地改變，並沒有新的物件產生。