Python进阶09 动态类型
作者:Vamei 出处:http://www.cnblogs.com/vamei 欢迎转载,也请保留这段声明。谢谢!
动态类型 (dynamic typing)是 Python 另一个重要的核心概念。我们之前说过,Python 的变量 (variable) 不需要声明,而在赋值时,变量可以重新赋值为任意值。这些都与动态类型的概念相关。
动态类型
在我们接触的对象中,有一类特殊的对象,是用于存储数据的。常见的该类对象包括各种数字,字符串,表,词典。在 C 语言中,我们称这样一些数据结构为变量。而在 Python 中,这些是对象。
对象是储存在内存中的实体。但我们并不能直接接触到该对象。我们在程序中写的对象名,只是指向这一对象的引用 (reference)。
引用和对象分离,是动态类型的核心。引用可以随时指向一个新的对象:
a = 3
a = 'at'
第一个语句中,3 是储存在内存中的一个整数对象。通过赋值,引用 a 指向对象 3。
第二个语句中,内存中建立对象‘at’,是一个字符串 (string)。引用 a 指向了 'at'。此时,对象 3 不再有引用指向它。Python 会自动将没有引用指向的对象销毁 (destruct),释放相应内存。
(对于小的整数和短字符串,Python 会缓存这些对象,而不是频繁的建立和销毁。)
a = 5
b = a
a = a + 2
再看这个例子。通过前两个句子,我们让 a,b 指向同一个整数对象 5(b = a的含义是让引用 b 指向引用 a 所指的那一个对象 )。但第三个句子实际上对引用 a 重新赋值,让 a 指向一个新的对象 7。此时 a,b 分别指向不同的对象。我们看到,即使是多个引用指向同一个对象,如果一个引用值发生变化,那么实际上是让这个引用指向一个新的引用,并不影响其他的引用的指向。从效果上看,就是各个引用各自独立,互不影响。
其它数据对象也是如此:
L1 = [1,2,3]
L2 = L1
L1 = 1
但注意以下情况
L1 = [1,2,3]
L2 = L1
L1[0] = 10
print L2
在该情况下,我们不再对 L1 这一引用赋值,而是对 L1 所指向的表的元素赋值。结果是,L2 也同时发生变化。
原因何在呢?因为 L1,L2 的指向没有发生变化,依然指向那个表。表实际上是包含了多个引用的对象(每个引用是一个元素,比如 L1[0],L1[1]..., 每个引用指向一个对象,比如 1,2,3), 。而 L1[0] = 10 这一赋值操作,并不是改变 L1 的指向,而是对 L1[0], 也就是表对象的一部份 (一个元素),进行操作,所以所有指向该对象的引用都受到影响。
(与之形成对比的是,我们之前的赋值操作都没有对对象自身发生作用,只是改变引用指向。)
列表可以通过引用其元素,改变对象自身 (in-place change)。这种对象类型,称为可变数据对象 (mutable object),词典也是这样的数据类型。
而像之前的数字和字符串,不能改变对象本身,只能改变引用的指向,称为不可变数据对象 (immutable object)。
我们之前学的元组 (tuple),尽管可以调用引用元素,但不可以赋值,因此不能改变对象自身,所以也算是 immutable object.
从动态类型看函数的参数传递
函数的参数传递,本质上传递的是引用。比如说:
def f(x):
x = 100
print x
a = 1
f(a)
print a
参数 x 是一个新的引用,指向 a 所指的对象。如果参数是不可变 (immutable) 的对象,a 和 x 引用之间相互独立。对参数 x 的操作不会影响引用 a。这样的传递类似于 C 语言中的值传递。
如果传递的是可变 (mutable) 的对象,那么改变函数参数,有可能改变原对象。所有指向原对象的引用都会受影响,编程的时候要对此问题留心。比如说:
def f(x):
x[0] = 100
print x
a = [1,2,3]
f(a)
print a
动态类型是 Python 的核心机制之一。可以在应用中慢慢熟悉。
总结
引用和对象的分离,对象是内存中储存数据的实体,引用指向对象。
可变对象,不可变对象
函数值传递