如非特別說明,下文均基於
Python3
Python
哲學:
Python中一切皆物件
物件是Python
對資料的抽象。 Python
程式中所有的資料都是物件或物件之間的關係表示的。 (在某種意義上,為順應馮·諾依曼「儲存式計算機」的模型,Python
中的程式碼也是物件。)
Python
中每一個物件都有一個身分標識,一個值以及一個類型。物件創建後,其身分標識絕對不會改變;可以把身分識別當作物件在記憶體中的位址。 is
運算子比較兩個物件的身份識別;id()
函數傳回表示物件身分識別的整數。
CPython實作細節: 在CPython
解釋器的實作中,id(x)
函數傳回儲存x
的記憶體位址
物件的型別決定了物件支援的運算(例如,物件有長度麼?),同時也決定了該型別物件可能的值。 type()
函數傳回物件的型別(這個型別本身也是一個物件)。與其身分識別一樣,物件的型別也是不可改變的[1]。
一些物件的值可以改變。可改變值的物件也稱為可變的(mutable);一旦創建,值恆定的物件也叫做不可變的(immutable)。 (當不可變容器物件中包含對可變物件的引用時,可變物件值改變時,這個不可變容器物件值也被改變了;然而,不可變容器物件仍被認為是不可變的,因為物件所包含的值集合確實是不可改變的。中包含了對其他物件的引用;那麼這些引用可以看做地址,即使地址指向的內容改變了,集合中的地址本身是沒有改變的。 所以不可變容器對象還是不可變對象。取決於其類型;例如,數字,字串和元組是不可變的,但字典和列表是可變的。
物件從不明確銷毀;當物件不可達時會被垃圾回收(譯註:物件沒有引用了)。解釋器實作允許垃圾回收延時或直接忽略——這取決於垃圾回收是如何實現的,只要沒有可達物件被回收。
CPython實作細節: CPython
解釋器實作使用引用計數模式延時探測循環連結垃圾,這種方式可回收大多數不可達對象,但並不能保證循環引用的垃圾會被回收。查看gc
模組的文件以了解控制循環垃圾回收的更多資訊。其他解釋器實作與CPython
不同,CPython
實作將來也許會改變。因此不能依賴垃圾回收器來回收不可達物件(因此應該總是明確關閉檔案物件。)。
需要注意,使用工具的調試追蹤功能可能會導致應該被回收的物件一直存活,使用try
...
#except
語句捕獲異常也可以保持物件的存活。
有些物件引用瞭如檔案或視窗的外部資源。不言而喻持有資源的物件被垃圾回收後,資源也會被釋放,但因為沒有機制保證垃圾回收一定會發生,這些資源持有對像也提供了顯式釋放外部資源的方式,通常使用close()
方法。強烈建議在程序中明確釋放資源。 try
...
<a href="http://www.php.cn/wiki/207.html" target="_blank">final</a>ly
語句和with
語句為釋放資源提供了便利。
有些物件包含對其他物件的引用,這些物件被稱為 容器。元組,列表和字典都是容器。引用的容器值的一部分。大多數情況下,當談論容器的值時,我們暗指容器包含的物件值集合,而不是物件的身份識別集合;然而,當談論容器的可變性時,我們暗指容器包含的物件的身份識別。因此,如果不可變物件(如元組)包含可變物件的引用,則可變物件改變時,其值也改變了。
類型影響物件的絕大多數行為。在某些情況下甚至對象的身份標識的重要性也受到影響:對於不可變類型,計算新值的操作實際上可能會返回已存在的,值和類型一樣的對象的引用,然而對於可變對象來說這是不可能的。例如,語句a = 1; b = 1
執行之後,a
和b
可能會也可能不會引用具有相同值得同一個對象,這取決於解釋器實作。但是語句c = []; d = []
執行之後,可以保證c
和d
會指向不同的,唯一的新建立的空列表。 (注意c = d = []
分配相同的物件給c
和d
)
Note: 以上翻譯自《The Python Language References#Data model#Objects, values, types》 3.6.1版本。
官方文件已經對Python
物件做了詳細的描述,這裡總結一下。
物件的三個特性:
身份識別
唯一識別物件;不可變;CPython
#解釋器實作為物件的記憶體位址。
操作:id()
,內建函數id()
函數傳回標識物件的一個整數;is
比較兩個物件的身份識別。
範例:
>>> id(1) 1470514832 >>> 1 is 1 True
類型
決定物件支援的操作,可能的值;不可變。
操作:type()
,內建函數傳回物件的類型
範例:
>>> type('a') <class></class>
值
數據,可變/不可變
操作:==
運算子用於比較兩個物件的值是否相等,其他比較運算子比較物件間大小情況。
範例:
>>> 'python' 'python' >>> 1 == 2 False
可變與不可變:一般認為,值不可變的物件是不可變對象,值可變的物件是可變對象,但是要注意不可變集合對象包含可變對象引用成員的情況。
Python
中的物件:
# -*- coding: utf-8 -*-# filename: hello.py'a test module'author = 'Richard Cheng'import sysclass Person(object): ''' Person class''' def init(self, name, age): self.name = name self.age = agedef tset(): print(sys.path) p = Person('Richard', 20) print(p.name, ':', p.age)def main(): tset()if name == 'main': main()
Python程式碼中有很多對象,包括
hello這個模組對象,創建的
Person類別對象,幾個函數如
test,
main函數對象,數字,字串,甚至程式碼本身也是對象。
Python#中的變數不應該叫變量,稱為名字更貼切。
int a = 1;
a現在有了一個整數
1。
a =2;
a中放了整數
2
int b = a;
#b是第二個盒子,裝有整數2的拷貝。盒子
a有一份單獨的拷貝。
Python中,名字或識別碼就像將一個標籤捆綁到物件上一樣。
a = 1
#
这里,整数对象1
有一个叫做a
的标签。
如果重新给a
分配值,只是简单的将标签移动到另一个对象:a = 2
现在名字a
贴到了整数对象2
上面。原来的整数对象1不再拥有标签a
,或许它还存在,但是不能通过标签a
访问它了(当对象没有任何引用时,会被回收。)
如果将一个名字分配给另一名字,只是将另一个名字标签捆绑到存在的对象上:b = a
名字b
只是绑定到与a
引用的相同对象上的第二个标签而已。
虽然在Python
中普遍使用“变量”(因为“变量”是普遍术语),真正的意思是名字或者标识符。Python
中的变量是值得标签,不是装值得盒子。
C/C++
中有指针,Java
中有引用,Python
中的名字在一定程度上等同于指针和引用。
2.1节中其他语言的例子,也只是针对于它们的基本类型而言的,若是指针或者引用,表现也跟Python
的名字一样。这也在一定程度上说明了Python
将面向对象贯彻得更加彻底。
可以对一个变量做什么?声明变量,使用变量,修改变量的值。名字作为Python
中的一个重要概念,可以对它做的操作有:
定义;名字需要先定义才能使用,与变量需要先声明一样。
绑定:名字的单独存在没有意义,必须将它绑定到一个对象上。
Python對象,名字以及綁定:名字可以重新引用另一个对象,这个操作就是Python對象,名字以及綁定。
引用:为什么要定义名字,目的是使用它。
名字以及对象,它们之间必然会发生些什么。
其他如C/C++
和Java
的高级语言,变量在使用前需要声明,或者说定义。以下在Java
中声明变量:
public static void main(String[] args) { int i = 0; // 先声明,后使用 System.out.println(i); // 使用变量i}
这样,在可以访问到变量i
所在作用域的地方,既可以使用i
了。还有其他声明变量的方法么?好像没有了。
Python
中有多种定义名字的途径,如函数定义,函数名就是引用函数对象的名字;类定义,类名就是指向类对象的名字,模块定义,模块名就是引用模块对象的名字;当然,最直观的还是赋值语句。
赋值语句
官方对赋值语句做了这样的说明(地址):
Assignment statements are used to (re)bind names to values and to modify attributes or items of mutable objects.
即:
赋值语句被用来将名字绑定或者Python對象,名字以及綁定给值,也用来修改可变对象的属性或项
那么,我们关心的,就是赋值语句将名字和值(对象)绑定起来了。
看一个简单的赋值语句:
a = 9
Python
在处理这条语句时:
首先在内存中创建一个对象,表示整数9
:
然后创建名字a
,并把它指向上述对象:
上述过程就是通过赋值语句的名字对象绑定了。名字首次和对象绑定后,这个名字就定义在当前命名空间了,以后,在能访问到这个命名空间的作用域中可以引用该名字了。
定义完名字之后,就可以使用名字了,名字的使用称为“引用名字”。当名字指向可变对象和不可变对象时,使用名字会有不同的表现。
a = 9 #1a = a + 1 #2
语句1执行完后,名字a
指向表示整数9
的对象:
由于整数是不可变对象,所以在语句2处引用名字a
,试图将表示整数9
的对象 + 1
,但该对象的值是无法改变的。因此就将该对象表示的整数值9
加1
,以整数10
新建一个整数对象:
接下来,将名字a
Python對象,名字以及綁定
到新建对象上,并移除名字对原对象的引用:
使用id()
函数,可以看到名字a
指向的对象地址确实发生了改变:
>>> a = 9>>> id(a)1470514960>>> a = a + 1>>> id(a)1470514976
可变对象可以改变其值,并且不会造成地址的改变:
>>> list1 = [1]>>> id(list1)42695136>>> list1.append(2)>>> id(list1)42695136>>> list1 [1, 2]>>>
执行语句list1 = [1]
,创建一个list
对象,并且其值集中添加1
,将名字list1
指向该对象:
执行语句list1.append(2)
,由于list
是可变对象,可以直接在其值集中添加2
:
值得改变并没有造成list1
引用的对象地址的改变。
再来看一个比较“奇怪”的例子:
values = [1, 2, 3] values[1] = valuesprint(values)
一眼望去,期待的结果应该是
[1, [1, 2, 3], 3]
但实际上结果是:
[1, [...], 3]
我们知道list
中的元素可以是各种类型的,list
类型是可以的:
观察以下代码段:
>>> list1 = [1]>>> id(list1)42695136>>> list1 = [1, 2]>>> id(list1)42717432
两次输出的名字list1
引用对象的地址不一样,这是因为第二次语句list 1 = [1, 2]
对名字做了Python對象,名字以及綁定:
当两个或两个以上的名字引用同一个对象时,我们称这些名字共享对象。共享的对象可变性不同时,表现会出现差异。
函数attempt_change_immutable
将参数i
的值修改为2
def attempt_change_immutable(i): i = 2i = 1print(i) attempt_change_immutable(i)print(i)
Output:
11
如果你对输出不感到意外,说明不是新手了 ^_^。
首先,函数的参数i
与全局名字i
不是在同一命名空间中,所以它们之间不相互影响。
调用函数时,将两个名字i
都指向了同一个整数对象。
函数中修改i
的值为2
, 因为整数对象不可变,所以新建值为2
的整数对象,并把函数中的名字i
绑定到对象上。
全局名字i
的绑定关系并没有被改变。
值得注意的是,这部分内容与命名空间和作用域有关系,另外有文章介绍它们,可以参考。
函数attempt_change_mutable
为列表增加字符串。
def attempt_change_mutable(list_param): list_param.append('test') list1 = [1]print(list1) attempt_change_mutable(list1)print(list1)
output:
[1] [1, 'test']
可以看到函数成功改变了列表list1
的值。传递参数时,名字list_param
引用了与名字list1
相同的对象,这个对象是可变的,在函数中成功修改了对象的值。
首先,名字list_param
与名字list1
指向对象:
然后,通过名字list_param
修改了对象的值:
最后,这个修改对名字list1
可见。
总的来说,触发名字对象绑定的行为有以下一些:
赋值操作;a = 1
函数定义;
def test(): pass
将名字test
绑定到函数对象
类定义:
class Test(object): pass
将名字Test
绑定到类对象
函数传参;
def test(i): pass test(1)
将名字i
绑定到整数对象1
import
语句:
import sys
将名字sys
绑定到指定模块对象。
<a href="http://www.php.cn/wiki/125.html" target="_blank">for</a>
循环
for i in range(10): pass
每次循环都会绑定/Python對象,名字以及綁定名字i
as
操作符
with open('dir', 'r') as f: pass try: pass except NameError as ne: pass
with open
语句,异常捕获语句中的as
都会发生名字的绑定
待续。。。
The Python Language References#Data model# Objects, values, types
Python的名字绑定
Python一切皆对象
Code Like a Pythonista: Idiomatic Python
python基础(5):深入理解 python 中的赋值、引用、拷贝、作用域
[1] 在特定的控制条件下,改变对象的类型是可能的。但不是一种明智的做法,如果处理不当的话,会发生一些奇怪的行为。
以上是Python對象,名字以及綁定的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!