Python進階09 動態類型

作者：Vamei 出處：http://www.cnblogs.com/vamei 歡迎轉載，也請保留這段聲明。謝謝！

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動態類型(dynamic typing)是Python另一個重要的核心概念。我們之前說過，Python的變數(variable)不需要聲明，而在賦值時，變數可以重新賦值為任意值。這些都與動態類型的概念相關。

1. 動態類型

在我們接觸的對象中，有一類特殊的對象，是用於儲存資料的。常見的該類對象包括各種數字，字串，表，詞典。在C語言中，我們稱這樣一些資料結構為變數。而在Python中，這些是對象。

對象是儲存在記憶體中的實體。而我們的變數，實際上只是指向這一對象的參考(reference)，類似於C語言的指標。

（在C語言中，變數自身就是儲存於記憶體中的實體）

變數和它所指的對象的分離，就是動態類型的核心。由於變數只類似於一個指標，所以它可以隨時指向一個新的對象，即使這個新的對象的類型發生了變化。

a = 3a = 'at'

第一個語句中，3是儲存在記憶體中的一個整數對象。通過賦值，我們將在記憶體中建立這一對象，並將變數a指向改對象。

第二個語句中，我們在記憶體中建立對象‘at’， 其類型是字串(string)。變數a在此又指向了'at'。而此時，對象3不再有變數指向它，Python會自動將沒有變數指向的對象銷毀(destruct)，從而釋放相應記憶體。

(對於小的整數和短字串，實際上Python會緩衝這些對象，而不是針對每次賦值而分別建立和銷毀。但從邏輯層面上來說，上面的說法並沒有問題。我們將忽略這一細節)

 

a = 5b = aa = a + 2

再看這個例子。通過前兩個句子，我們讓a,b指向同一個整數對象5(b = a的含義是讓變數b指向變數a所指的那一個對象)。但第三個句子實際上對變數a重新賦值，讓a指向一個新的對象7。此時a,b分別指向不同的對象。我們看到，即使是多個變數指向同一個對象，如果一個變數值發生變化，那麼實際上是讓這個變數指向一個新的變數，並不影響其他的變數的指向。從效果上看，就是各個變數各自獨立，互不影響。

 

不止是整數如此，其它資料對象也是如此:

L1 = [1,2,3]L2 = L1L1 = 1

 

但注意以下情況

L1 = [1,2,3]L2 = L1L1[0] = 10print L2

在該情況下，我們不再對L1這一變數賦值，而是對L1所指向的表的元素賦值。結果是，L2也同時發生變化。

原因何在呢？因為L1，L2的指向沒有發生變化，依然指向那個表。表實際上是包含了多個變數的對象（每個變數是一個元素，比如L1[0]，L1[1]..., 每個變數指向一個對象，比如1,2,3), 。而L1[0] = 10這一賦值操作，並不是改變L1的指向，而是對L1[0], 也就是表對象的一部份(一個元素)，進行操作，所以所有指向該對象的變數都受到影響。

（與之形成對比的是，我們之前的賦值操作都沒有對對象自身發生作用，只是改變變數指向。）

像表這樣，可以通過引用元素，改變記憶體中的對象自身(in-place change)的物件類型，稱為可變資料對象(mutable object)，詞典也是這樣的資料類型。

而像之前的數字和字串，不能改變對象本身，只能改變變數的指向，稱為不可變資料對象(immutable object)。我們之前學的定值表(tuple)，儘管可以引用引用元素，但不可以通過賦值改變元素，也因此不能對對象本身進行改變，也是immutable object.

 

2. 從動態類型看函數的參數傳遞

函數的參數傳遞，實際上是讓函數的各個參數作為變數，指向對象。比如說：

def f(x):    x = 100    print xa = 1f(a)print a

在調用函數f()時，實際上函數讓參數作為一個變數，指向a所指的對象。如果參數是不可變(immutable)的對象，那麼如上面所講，各個變數之間相當於相互獨立。參數傳遞類似於C語言中的值傳遞。

 

如果是參數是可變(mutable)的對象，那麼存在有改變對象自身的可能性，所有指向該對象的變數(無論是函數中的參數，還是主程式中的變數)都會受影響，編程的時候要對此問題留心。比如說：

def f(x):    x[0] = 100    print xa = [1,2,3]f(a)print a

 

 動態類型是Python的核心機制之一。可以在應用中慢慢熟悉。

 

總結:

變數和對象的分離，對象是記憶體中儲存資料的實體，變數指向對象。

可變對象，不可變對象

函數值傳遞