python语法31[引用和拷贝]

 

  If an object’s value can be modified, the object is said to be mutable. If the value cannot be modified,the object is said to be immutable.

  mutable 可变类型，例如 list，set，自定义类型（等价于C#中的引用类型）；

  immutable 不可变类型，例如string，numbers等（等价于C#中的值类型）；

 

一 引用和拷贝（references and copies）

当程序中使用=赋值操作符时，例如a=b，

对于不可变的对象，a作为b的一个拷贝被创建，a和b将指向不同的内存地址，a和b相互独立。

def  TestCopy():
    a  =   10
    b  =  a
    a  = 20
     print  (b)  # b still is 10

 

 

但是对于可变的对象，a作为b的一个引用被创建，a和b的元素公用相同的内存地址，a和b的元素共享。

def  TestRef():
    a = [ 1 , 2 , 3 , 4 ]
    b = a    # b is a reference to a
     print  (b  is  a)  #  True
    b[ 2 ]  =   - 100   # change an element in b
     print  (a)  #  a also changed to [1,2,-100,4]

 

 

二 深拷贝和浅拷贝（shallow copy and deep copy）

为了避免可变对象指向同一个对象，必须创建一个新的拷贝，而不是引用。

在python中可以对容器对象（例如lists和dictionaries）使用两种拷贝：浅拷贝和深拷贝。

 

浅拷贝创建一个新的对象，但是使用原来对象的元素的引用（如果是不变类型，相当于是拷贝）来填充新对象。可以使用copy.copy()来实现浅拷贝。

def  TestShallowCopy():
    a  =  [  1 ,  2 , [ 3 , 4 ] ]
    b  =  list(a)  #  create a shallow copy of a
     print  (b  is  a)  # False
    b.append( 100 )  # append element to b
     print  (b)
     print  (a)  #  a is unchanged
    b[ 2 ][0]  =   - 100   #  modify an element inside b
     print  (b)
     print  (a)   #  a is changed 

在这个例子中，a和b共享相同的可变元素。所以修改其中一个list对象中的元素，另一个list对象也会被修改。 

 

深拷贝创建一个新的对象，同时递归地拷贝对象所包含的所有的元素。可以使用copy.deepcopy()来实现深拷贝。

def  TestDeepCopy():
   import  copy
  a  =  [ 1 ,  2 , [ 3 ,  4 ]]
  b  =  copy.deepcopy(a)
  b[ 2 ][0]  =   - 100
   print  (b)   #  b is changed
   print  (a)   #  a is unchanged

在这个例子中，a和b是对立的list对象，且他们的元素也相互独立。

 

三 引用计数和垃圾回收

python中的所有的对象都是引用计数的，一个对象赋值或加入容器时，它的引用计数就会自增，当使用del时或变量赋值为其他值时，引用计数就会自减，当引用计数为0时，python的垃圾回收器就会回收该变量。

def  TestGarbageCollection():
   import  sys
   print (sys.getrefcount( 37 ))
  a  =   37   #  Creates an object with value 37
   print (sys.getrefcount( 37 ))
  b  =  a  #  Increases reference count on 37
   print (sys.getrefcount( 37 ))
  c  =  []
  c.append(b)  #  Increases reference count on 37
   print (sys.getrefcount( 37 ))
   del  a  #  Decrease reference count of 37
   print (sys.getrefcount( 37 ))
  b  =   42   #  Decrease reference count of 37
   print (sys.getrefcount( 37 ))
  c[0]  =   2.0   #  Decrease reference count of 37
   print (sys.getrefcount( 37 )) 
  
TestGarbageCollection()

 

运行结果为：

11
12
13
14
13
12
11

为啥一上来就有11个引用了呢？谁知道？

 

参考：Python ESSENTIAL REFERENCE （Fourth Edition）的第三章 Types and Objects -> References and Copies

 

完！