python不可變對象

標籤：shel   過程   com   內容   line   lis   pen   .net   圖片   

在python對象分類中已經 介紹了python不可變對象，下面將列舉執行個體，詳細分析：

不可變類型（數字，字串，元組，不可變集合）：不支援原處修改。

 

引用

>>> a=345  >>> b=a  >>> a is b  True  >>>  

在python一切皆是對象，而對象是通過引用傳遞的。在賦值時，不管這個對象是新建立的，還是一個已經存在的，都是將該對象的引用賦值給變數。故這裡a實際上和b是同一個對象，a is b為true！

 

1 數字類型（以int型為例）

一般，嘗試修改數字對象，實際上是建立一個數字對象，如下所示。

#建立數字對象1000>>> id(1000)53060472L#建立數字對象1000>>> y = 1000>>> id(y)53060328L#嘗試操作修改數字對象，實際上產生新的數字對象>>> y = y + 1>>> y1001>>> id(y)53058744L

（1）但有一個特例，對於小整數[-5, 256]。考慮到小整數可能頻繁使用，出於效能考慮，Python使用小整數對象緩衝池small_ints緩衝了[-5，257）之間的整數，該範圍內的整數在Python系統中是共用的。小整數對象在py啟動過程中初始化，這些個小整數對象的ob_refcnt不會改變且永遠>0,所以在vm運行過程中不會被銷毀，所以起到了緩衝的作用。

（2）對於超出了[-5, 257)之間的其他整數，Python同樣提供了專門的緩衝池（通用整數對象的緩衝池），供這些所謂的大整數使用，避免每次使用的時候都要不斷的malloc分配記憶體帶來的效率損耗。通過free-list，管理空閑空間。

（3）Python中的int對象就是c語言中long類型數值的擴充。

（4）整數對象回收時，記憶體並不會歸還給系統，而是將其對象的ob_type指向free_list，供新建立的對象使用。

>>> x  = -5>>> id(x)8676152L>>> y = -5>>> id(y)8676152L>>> x = -6>>> id(x)53060472L>>> y = -6>>> id(y)53059080L>>> x = 200>>> id(x)8681192L>>> y = 200>>> id(y)8681192L

 

2 字串類型

比如對於不可變對象str，進行操作：

>>> a = ‘abc‘>>> id(a)52053576L#引用新產生的對象>>> b = a.replace(‘a‘,‘A‘)>>> id(b)47950704L>>> id(a)52053576L>>> b‘Abc‘

要始終牢記的是，a是變數，而‘abc‘才是字串對象！有些時候，我們經常說，對象a的內容是‘abc‘，但其實是指，a本身是一個變數，它指向的對象的內容才是‘abc‘：

當我們調用a.replace(‘a‘, ‘A‘)時，實際上調用方法replace是作用在字串對象‘abc‘上的，而這個方法雖然名字叫replace，但卻沒有改變字串‘abc‘的內容。相反，replace方法建立了一個新字串‘Abc‘並返回，如果我們用變數b指向該新字串，就容易理解了，變數a仍指向原有的字串‘abc‘，但變數b卻指向新字串‘Abc‘了：

所以，對於不變對象來說，調用對象自身的任意方法，也不會改變該對象自身的內容。相反，這些方法會建立新的對象並返回，這樣，就保證了不可變對象本身永遠是不可變的。

而對可變對象（e.g list）進行操作時，會改變對象自身的內容（in-place change）。

>>> list1 = [6, 1, 5]>>> id(list1)55271368L>>> list1.append(2)>>> id(list1)55271368L

 

3 tuple(元組)

當你定義一個tuple時，在定義的時候，tuple的元素就必須被確定下來。

最後來看一個“可變的”tuple：

>>> t = (‘a‘, ‘b‘, [‘A‘, ‘B‘])
>>> t
(‘a‘, ‘b‘, [‘A‘, ‘B‘])
>>> hash(t)

Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#179>", line 1, in <module>
hash(t)
TypeError: unhashable type: ‘list‘

>>> t[2][0] = ‘X‘>>> t[2][1] = ‘Y‘>>> t(‘a‘, ‘b‘, [‘X‘, ‘Y‘])

這個tuple定義的時候有3個元素，分別是‘a‘，‘b‘和一個list。不是說tuple一旦定義後就不可變了嗎？怎麼後來又變了？

別急，我們先看看定義的時候tuple包含的3個元素：

當我們把list的元素‘A‘和‘B‘修改為‘X‘和‘Y‘後，tuple變為：

表面上看，tuple的元素確實變了，但其實變的不是tuple的元素，而是list的元素。tuple一開始指向的list並沒有改成別的list，所以，tuple所謂的“不變”是說，tuple的每個元素，指向永遠不變。即指向‘a‘，就不能改成指向‘b‘，指向一個list，就不能改成指向其他對象，但指向的這個list本身是可變的！

理解了“指向不變”後，要建立一個內容也不變的tuple怎麼做？那就必須保證tuple的每一個元素本身也不能變。

參考：

Python源碼--整數對象(PyIntObject)的記憶體池　　

整數對象實現原理

python之小整數對象初探 -- 推薦部落格

使用list和tuple

python引用和對象理解

 

python不可變對象