Python可變物件和不可變物件
阿新 • • 發佈：2020-05-24
Python中一切皆物件，每個物件都有其唯一的id，對應的型別和值，其中id指的是物件在記憶體中的位置。根據物件的值是否可修改分為可變物件和不可變物件。其中，
不可物件包括：數字，字串，tuple
可變物件包括：list，dict，set
Python中的變數可以指向任意物件，可以將變數都看成是指標，儲存了所指向物件的記憶體地址（物件的引用）。
### 不可變物件
對於不可變物件，如果要更新變數引用的不可變物件的值，會建立新的物件，改變物件的引用，舉個例子：
```python
In [41]: x = 1
In [42]: y = x
In [43]: print(id(x))
140719461487648
In [44]: x = 2
In [45]: print(id(y))
140719461487648
In [46]: print(id(x))
140719461487680
In [47]: print(id(2))
140719461487680
```
上述是int型別的一個例項，可以看到：
1. 想要變數的值，會在記憶體中建立一個新的物件，變數指向新的物件。
2. 對於值為1或者2，不管幾個引用指向它，記憶體中都只佔用了一個地址，在Python內部會通過引用計數來記錄指向該地址的引用個數，當引用個數為0時會進行垃圾回收。
所以，不可變物件的優點是對於相同的物件，無論多少個引用，在記憶體中只佔用一個地址，缺點是更新需要建立新的物件，因此效率不高。
### 可變物件
對於可變物件，舉個例子：
```python
In [57]: a = [1, 2]
In [58]: b = a
In [59]: print(id(a), id(b))
1961088949320 1961088949320
In [60]: a.append(3)
In [61]: print(a, b)
[1, 2, 3] [1, 2, 3]
In [62]: print(id(a), id(b))
1961088949320 1961088949320
In [63]: a = [1, 2, 3]
In [64]: print(id(a))
1961088989704
```
可以看到：
1. 值的變化是在原有物件的基礎上進行更新的，變數引用的地址沒有變化。
2. 對於一個變數的兩次賦值操作，值相同，但是引用的地址是不同的，也就是同樣值的物件，在記憶體中是儲存了多份的，地址是不同的。
**注意**，我們研究可變物件的變化，研究的是同一物件，也就是可變指的是append， +=這種操作，而不包括新的賦值操作，賦值操作是會新建一個物件的。比如：
```python
In [96]: a = [1, 2, 3]
In [97]: b = a
In [98]: a = [1]
In [99]: b
Out[99]: [1, 2, 3]
```
### 引數傳遞問題
因為可變物件和不可變物件的特性，因此在引數傳遞上需要注意，詳情可參考 [我的回答](https://www.zhihu.com/question/20591688/answer/128044544)
### 深拷貝和淺拷貝
首先，舉個例子：
```python
In [69]: data = [{'name': 'a', 'deleted': True}, {'name' : 'b', 'deleted': False}, {'name': 'c', 'deleted': False}]
In [70]: print(data)
[{'name': 'a', 'deleted': True}, {'name': 'b', 'deleted': False}, {'name': 'c', 'deleted': False}]
In [71]: def add(data_list):
...: for item in data_list:
...: if item.get('deleted'):
...: data_list.remove(item)
...: return data_list
...:
In [72]: add_result = add(data)
In [73]: print(add_result)
[{'name': 'b', 'deleted': False}, {'name': 'c', 'deleted': False}]
In [74]: print(data)
[{'name': 'b', 'deleted': False}, {'name': 'c', 'deleted': False}]
```
你會發現呼叫了add方法之後，data已經變了，在之後的程式碼中你已經無法再使用原來的data了，具體的原因在引數傳遞那個問題中我有說明。
但是，當你希望在add方法中並不會修改data的值，要怎麼做呢？
這時候，你需要了解下深拷貝和淺拷貝：
深拷貝和淺拷貝的概念：
1. 淺拷貝（shallow copy）：構造一個新的物件並將原物件中的引用插入到新物件中，只拷貝了物件的地址，而不對對應地址所指向的具體內容進行拷貝，也就是依然使用原物件的引用。實現方式包括：工廠函式（list, set等）、切片，copy模組的copy方法。
2. 深拷貝（deep copy）：複製了物件的和引用，深拷貝得到的物件和原物件是相互獨立的。實現方式：copy模組的deepcopy方法。
所以，上述程式碼可按需更新為：
```python
def add(data_list):
ret_data_list = deepcopy(data_list)
for item in ret_data_list:
if item.get('deleted'):
ret_data_list.remove(item)
return ret_data_list
```