在 Python 中有一個重要的概念贷掖,即 萬物皆對象 —— 數(shù)字嫡秕、字符串、元組苹威、列表昆咽、字典等所有內(nèi)置數(shù)據(jù)類型, 函數(shù) 牙甫、方法 掷酗、 類 、模塊窟哺,在 Python 中所有的一切都是對象泻轰。
對象的概念
對象的概念在直觀上表現(xiàn)為:Python 中的一切都可以賦值給變量或者作為參數(shù)傳遞給函數(shù)。從機(jī)制上來看且轨,Python 使用對象模型來存儲數(shù)據(jù)浮声,構(gòu)造任何類型的值都是一個對象虚婿。
所有 Python 的對象都有三個特性:
- 身份:每個對象都有一個唯一的身份標(biāo)識自己,任何對象的身份都可以使用內(nèi)建函數(shù) id() 來得到泳挥,可以簡單的認(rèn)為這個值是該對象的內(nèi)存地址然痊。
>>> a = 1
>>> id(a)
>>> 26188904 # 身份由這樣一串類似的數(shù)字表示
- 類型:對象的類型決定了對象可以保存什么類型的值,有哪些屬性和方法屉符,可以進(jìn)行哪些操作剧浸,遵循怎樣的規(guī)則〈V樱可以使用內(nèi)建函數(shù) type() 來查看對象的類型辛蚊。
>>> type(a)
<type 'int'>
>>> type(type)
<type 'type'> #萬物皆對象,type 也是一種特殊的對象 type
- 值:對象所表示的數(shù)據(jù)
>>> a
1
身份 類型 值 在所有對象創(chuàng)建時被賦值真仲。如果對象支持更新操作袋马,則它的值是可變的,否則為只讀(數(shù)字秸应、字符串虑凛、元組等均不可變)。只要對象還存在软啼,這三個特性就一直存在桑谍。
對象的屬性:大部分 Python 對象有屬性、值或方法祸挪,使用句點(diǎn)(.)標(biāo)記法來訪問屬性锣披。最常見的屬性是函數(shù)和方法,一些 Python 對象也有數(shù)據(jù)屬性贿条,如:類雹仿、模塊、文件等
對象的創(chuàng)建和引用
>>> a = 1
簡單來看整以,上邊的代碼執(zhí)行了以下操作:
創(chuàng)建了一個對象來代表數(shù)字 3
如果變量 a 不存在胧辽,創(chuàng)建一個新的變量 a
將變量 a 和數(shù)字 3 進(jìn)行連接,即 a 成為對象 3 的一個引用公黑,從內(nèi)部來看邑商,變量是到對象的內(nèi)存空間的一個指針,尤其注意:變量總是連接到對象凡蚜,而不會連接到其他變量人断。
從概念上可以這樣理解,對象是分配的一個內(nèi)存空間朝蜘,用來表示對象所代表的值恶迈;變量是一個系統(tǒng)創(chuàng)建的表中的元素,擁有指向?qū)ο蟮囊们畚瘢灰檬菑淖兞康綄ο蟮闹羔槨?/p>
從技術(shù)上來說蝉绷,每一個對象有兩個標(biāo)準(zhǔn)的頭部信息,一個類型標(biāo)識符來標(biāo)識類型枣抱,還有一個引用的計數(shù)器熔吗,用于決定是否需要對對象進(jìn)行回收。這里還涉及到對象的一種優(yōu)化方法佳晶,Python 緩存了某些不變的對象對其進(jìn)行復(fù)用桅狠,而不是每次創(chuàng)建新的對象。
>>> a = 1
>>> b = 1
>>> id(a)
26188904
>>> id(b)
26188904 # a 和 b 都指向了同一對象
共享引用
在 Python 中變量都是指向某一對象的引用轿秧,當(dāng)多個變量都引用了相同的對象中跌,成為共享引用。
>>> a = 1
>>> b = a
>>> a = 2
>>> b
1 # 由于變量僅是對對象的一個引用菇篡,因此改變 a 并不會導(dǎo)致 b 的變化
但對于像列表這種可變對象來說則不同
>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = a
>>> a[0] = 0
>>> a
[0, 2, 3] # 這里并沒有改變 a 的引用漩符,而是改變了被引用對象的某個元素
>>> b
[0, 2, 3] # 由于被引用對象發(fā)生了變化,因此 b 對應(yīng)的值也發(fā)生了改變
由于列表的這種可變性驱还,在代碼執(zhí)行某些操作時可能出現(xiàn)一些意外嗜暴,因此需要對其進(jìn)行拷貝來保持原來的列表
>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = a[:]
>>> id(a)
140200275166560
>>> id(b)
140200275238712 # 由于 b 引用的是 a 引用對象的一個拷貝,兩個變量指向的內(nèi)存空間不同
>>> a[0] = 0
>>> b
[1, 2, 3] # 改變 a 中的元素并不會引起 b 的變化
對于字典和集合等沒有分片概念的類型來說议蟆,可以使用 copy 模塊中的 copy() 方法進(jìn)行拷貝
>>> import copy
>>> b = copy.copy(a)
相等
==
操作符用于測試兩個被引用的對象的值是否相等
is
用于比較兩個被引用的對象是否是同一個對象
>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = a
>>> a is b
True # a 和 b 指向相同的對象
>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = [1, 2, 3]
>>> a is b
False # a 和 b 指向不同的對象
當(dāng)操作對象為一個較小的數(shù)字或較短的字符串時闷沥,又有不同:
>>> a = 7
>>> b = 7
>>> a is b
True # a 和 b 指向相同的對象
這是由于 Python 的緩存機(jī)制造成的,小的數(shù)字和字符串被緩存并復(fù)用咐容,所以 a 和 b 指向同一個對象
對象的回收機(jī)制
上邊提到對象包含一個引用的計數(shù)器舆逃,計數(shù)器記錄了當(dāng)前指向該對象引用的數(shù)目,一旦對象的計數(shù)器為 0 戳粒,即不存在對該對象的引用路狮,則這個對象的內(nèi)存空間會被回收。這就是 Python 中對象的回收機(jī)制蔚约,一個最明顯的好處即在編寫代碼過程中不需要考慮釋放內(nèi)存空間览祖。
可以通過 sys 模塊中的 getrefcount() 函數(shù)查詢一個對象計數(shù)器的值
>>> import sys
>>> sys.getrefcount(1)
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