2.13 Python 賦值機制
先看一個例子:
In [1]:
x = [1, 2, 3]
y = x
x[1] = 100
print y
[1, 100, 3]
改變變數x的值,變數y的值也隨著改變,這與Python內部的賦值機制有關。
簡單型別
先來看這一段程式碼在Python中的執行過程。
x = 500
y = x
y = 'foo'
- x = 500
Python分配了一個 PyInt 大小的記憶體 pos1 用來儲存物件 500 ,然後,Python在名稱空間中讓變數 x 指向了這一塊記憶體,注意,整數是不可變型別,所以這塊記憶體的內容是不可變的。
記憶體 名稱空間
pos1 : PyInt(500) (不可變) x : pos1
- y = x
Python並沒有使用新的記憶體來儲存變數 y 的值,而是在名稱空間中,讓變數 y 與變數 x 指向了同一塊記憶體空間。
記憶體 名稱空間
pos1 : PyInt(500) (不可變) x : pos1“y : pos1
- y = ‘foo’
Python此時分配一個 PyStr 大小的記憶體 pos2 來儲存物件 foo ,然後改變變數 y 所指的物件。
記憶體 名稱空間
pos1 : PyInt(500) (不可變)pos2 : PyStr(‘foo’) (不可變) x : pos1“y : pos2
對這一過程進行驗證,可以使用 id 函式。
id(x)
返回變數 x 的記憶體地址。
In [2]:
x = 500
id(x)
Out[2]:
48220272L
In [3]:
y = x
id(y)
Out[3]:
48220272L
也可以使用 is 來判斷是不是指向同一個事物:
In [4]:
x is y
Out[4]:
True
現在 y 指向另一塊記憶體:
In [5]:
y = 'foo'
id(y)
Out[5]:
39148320L
In [6]:
x is y
Out[6]:
False
Python會為每個出現的物件進行賦值,哪怕它們的值是一樣的,例如:
In [7]:
x = 500
id(x)
Out[7]:
48220296L
In [8]:
y = 500
id(y)
Out[8]:
48220224L
In [9]:
x is y
Out[9]:
False
不過,為了提高記憶體利用效率,對於一些簡單的物件,如一些數值較小的int物件,Python採用了重用物件記憶體的辦法:
In [10]:
x = 2
id(x)
Out[10]:
6579504L
In [11]:
y = 2
id(y)
Out[11]:
6579504L
In [12]:
x is y
Out[12]:
True
容器型別
現在來看另一段程式碼:
x = [500, 501, 502]
y = x
y[1] = 600
y = [700, 800]
- x = [500, 501, 502]
Python為3個PyInt分配記憶體 pos1 , pos2 , pos3 (不可變),然後為列表分配一段記憶體 pos4 ,它包含3個位置,分別指向這3個記憶體,最後再讓變數 x 指向這個列表。
記憶體 名稱空間
pos1 : PyInt(500) (不可變) pos2 : PyInt(501) (不可變) pos3 : PyInt(502) (不可變) pos4 : PyList(pos1, pos2, pos3) (可變) x : pos4
- y = x
並沒有建立新的物件,只需要將 y 指向 pos4 即可。
記憶體 名稱空間
pos1 : PyInt(500) (不可變) pos2 : PyInt(501) (不可變) pos3 : PyInt(502) (不可變) pos4 : PyList(pos1, pos2, pos3) (可變) x : pos4“y : pos4
- y[1] = 600
原來 y[1] 這個位置指向的是 pos2 ,由於不能修改 pos2 的值,所以首先為 600 分配新記憶體 pos5 。
再把 y[1] 指向的位置修改為 pos5 。此時,由於 pos2 位置的物件已經沒有用了,Python會自動呼叫垃圾處理機制將它回收。
記憶體 名稱空間
pos1 : PyInt(500) (不可變) pos2 : 垃圾回收 pos3 : PyInt(502) (不可變) pos4 : PyList(pos1, pos5, pos3) (可變)pos5 : PyInt(600) (不可變) x : pos4“y : pos4
- y = [700, 800]
首先建立這個列表,然後將變數 y 指向它。
記憶體 名稱空間
pos1 : PyInt(500) (不可變) pos3 : PyInt(502) (不可變) pos4 : PyList(pos1, pos5, pos3) (可變)pos5 : PyInt(600) (不可變) pos6 : PyInt(700) (不可變)pos7 : PyInt(800) (不可變)pos8 : PyList(pos6, pos7) (可變) x : pos4 y : pos8
對這一過程進行驗證:
In [13]:
x = [500, 501, 502]
print id(x[0])
print id(x[1])
print id(x[2])
print id(x)
48220224
48220248
48220200
54993032
賦值,id(y) 與 id(x) 相同。
In [14]:
y = x
print id(y)
54993032
In [15]:
x is y
Out[15]:
True
修改 y[1] ,id(y) 並不改變。
In [16]:
y[1] = 600
print id(y)
54993032
id(x[1]) 和 id(y[1]) 的值改變了。
In [17]:
print id(x[1])
print id(y[1])
48220272
48220272
更改 y 的值,id(y) 的值改變
In [18]:
y = [700, 800]
print id(y)
print id(x)
54995272
54993032