變量在我們的編程中是最基礎(chǔ)的概念，它就相當(dāng)于我們蓋大樓用的磚塊一樣不可或缺。理解變量的運(yùn)行方式至關(guān)重要。

九層之臺(tái)，始于壘土；合抱之木，始于毫末；千里之行，始于足下！

今天就讓我們一起來(lái)談一談Python變量的那些事。

1. 變量不是盒子

讓我們看看下面的代碼

a = "hello,world"b = ac = [1,2,3]

對(duì)于我們初學(xué)者來(lái)說(shuō)，變量的賦值是最容易走進(jìn)誤區(qū)的地方。最常見(jiàn)的誤區(qū)是什么呢？

定義一個(gè)變量，就在內(nèi)存中創(chuàng)建一個(gè)變量盒子，然后把變量的值放在這個(gè)盒子中

讓我們看看下面這張圖，這種想法是大錯(cuò)特錯(cuò)的。就是因?yàn)檫@種誤區(qū)，使得我們的代碼可能遇到很多問(wèn)題。

那正確的是什么？變量賦值的時(shí)候做了什么呢？

2. 千奇百怪的變量

a = "hello,world"b = ac = [1,2,3]

所以上面的代碼究竟做了什么？在這之前，我先大家講個(gè)故事。

上個(gè)世紀(jì)90年代的時(shí)候，我們大名鼎鼎的蟒蛇自助大酒樓開(kāi)業(yè)了。顧名思義，這家酒樓主要是做自助餐的，但是呢？它每個(gè)顧客只能吃一種美食，并且會(huì)把美食分布在不同的房間里面，美食種類是不固定的，顧客有什么需求就提供什么。

這天，我們的小a同學(xué)來(lái)到了酒樓，跟前臺(tái)說(shuō)，我要吃“hello,world”，于是，酒店前臺(tái)就新開(kāi)了一間房間，房號(hào)為：00010，并且在里面放上了我們的“hello,world”，并且給了 a 一張通行證，這張通行證只能通往00010號(hào)房間。并且記錄下 hello,world：食用人數(shù)：1，當(dāng)a想吃的時(shí)候，就自己拿通行證去00010號(hào)房間去拿

過(guò)不久，小b也來(lái)到了我們的酒店，跟酒店前臺(tái)說(shuō)，我要跟a吃一樣的東西。于是酒店前臺(tái)，也給了b一張通行證，b根據(jù)通行證也能去到00010號(hào)房間去拿hello,world。酒店前臺(tái)再次記錄： hello,world：食用人數(shù)：2

緊接著，我們小c同學(xué)也來(lái)了，他跟b不一樣，他有自己想吃的食物。他跟酒店前臺(tái)說(shuō)：我要吃[1,2,3]。顧客有了新的需求，酒店前臺(tái)就又新開(kāi)一件房間，房號(hào)為：00020，并且也在里面放上了[1,2,3]。同樣給c一張通行證。然后記錄下： [1,2,3]：食用人數(shù)：1

我們可以帶著這個(gè)故事往下面看

根據(jù)這張圖，我們上面的故事中：

• 顧客a、b、c：變量a、b、c
• 酒店：內(nèi)存空間
• 酒店前臺(tái)：Python解釋器
• 房間：為對(duì)象劃分的內(nèi)存空間
• 房間號(hào)：對(duì)象所在的內(nèi)存地址
• 食物：各種各樣的對(duì)象（字符串、列表、字典、數(shù)字。。。）
• 前臺(tái)記錄的食用人數(shù)：引用計(jì)數(shù)
• 通信證號(hào)碼：變量引用的內(nèi)存地址

實(shí)際上當(dāng)我們對(duì)一個(gè)變量賦值的時(shí)候，我們的變量并沒(méi)有存儲(chǔ)這個(gè)值。而是綁定了一個(gè)內(nèi)存地址id，當(dāng)我們要用這個(gè)變量的值的時(shí)候，就去內(nèi)存中尋找這個(gè)地址的存儲(chǔ)的值

接著上面的故事，我們的小a同學(xué)，吃膩了hello,world，現(xiàn)在想吃123456，于是跑去跟酒店前臺(tái)說(shuō)，我現(xiàn)在想吃123456了，酒店前臺(tái)二話不說(shuō)，新開(kāi)了一間房間，房號(hào)為00030，里面放著123456，并且更新了a同學(xué)的通行證，此時(shí)這張通信證只能去00030號(hào)房吃123456。前臺(tái)繼續(xù)記錄 hello,world：食用人數(shù)：1、123456：食用人數(shù)：1

在代碼中，我們改變了a變量的值，會(huì)發(fā)生什么呢？

我們?cè)倏纯?，改變a的變量會(huì)發(fā)生什么？

a = 123456

會(huì)這樣嗎？

我們改變a的值的時(shí)候，并不會(huì)直接去改變a指向的內(nèi)存地址存儲(chǔ)的值，而是新開(kāi)辟一個(gè)空間存放新的值123456，把a(bǔ)的指向改成新空間的地址00030，如下圖所示。正確的應(yīng)該是這樣：

我們的b同學(xué)非常喜歡模仿，她現(xiàn)在又不想吃hello,world了。于是他就跑下樓去跟酒店前臺(tái)說(shuō)：我要吃[1,2,3]。注意哦，這次b同學(xué)說(shuō)的是，我要吃[1,2,3]，而不是說(shuō)我要吃跟c一樣的。雖然他們的食物是一樣的。但是我們的前臺(tái)并不會(huì)直接給b 00020號(hào)房間的通行證。而是新開(kāi)一間房間，房間號(hào)00040，里面放[1,2,3]，并且給b一張通行證指向00040號(hào)房間。同事記錄上（00040）[1,2,3]：食用人數(shù)：1、（00010）hello,world：食用人數(shù)：0

b = [1,2,3]

為什么呢？其實(shí)這里很好理解，因?yàn)槲覀僢賦值的時(shí)候是新建了一個(gè)對(duì)象。只要新建對(duì)象，就會(huì)重新開(kāi)辟空間。

但是，像這樣

b = c

這樣并沒(méi)有新建對(duì)象，而是將c的引用傳遞給了b，他們都指向一個(gè)對(duì)象。這里小伙伴們留意一下，不要被我的例子給帶跑偏了。

這個(gè)時(shí)候，我們的酒店前臺(tái)發(fā)現(xiàn)00010號(hào)房間里面的hello,world已經(jīng)沒(méi)人吃了。這個(gè)時(shí)候酒店前臺(tái)就會(huì)把這間房間收回來(lái)，并且把里面的hello,world食物丟掉。這個(gè)就是python的垃圾回收機(jī)制。

此時(shí)，又來(lái)了以為同學(xué)d，d跟酒店前臺(tái)說(shuō)，我要跟c吃一樣的，酒店前臺(tái)就給d發(fā)了一張通行證，d根據(jù)通行證能去到00020號(hào)房間去拿[1,2,3]。酒店前臺(tái)再次記錄： [1,2,3]：食用人數(shù)：2

d = c

但是我們的d同學(xué)非常挑剔，他不滿足現(xiàn)有的[1,2,3]，他想要加點(diǎn)菜，也是就跟前臺(tái)說(shuō)要加菜：這時(shí)候00020房間里面放的東西就變成了[1,2,3,4]

d.append(4)

此時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題，c同學(xué)什么也沒(méi)有干，但是他能吃的食物從[1,2,3]變成了[1,2,3,4]

這究竟是什么問(wèn)題呢？

為什么我們之前a從“hello,world”變成123456的時(shí)候，是新開(kāi)辟一塊空間。但是現(xiàn)在d從[1,2,3]變成[1,2,3,4]，卻直接在原內(nèi)存空間里修改呢？

這就是python經(jīng)典的面試題：對(duì)象的可變性？什么是可變對(duì)象，什么是不可變對(duì)象？

3. 可變對(duì)象與不可變對(duì)象

在python中，一切皆對(duì)象，但是這對(duì)象也分為兩類：

• 可變對(duì)象（3個(gè)）：List（列表）、Dictionary（字典）、Set（集合）
• 不可變對(duì)象（3個(gè)）：Number（數(shù)字）、String（字符串）、Tuple（元組）

Python中看可變與不可變數(shù)據(jù)類型，主要是看變量所指向的內(nèi)存地址處的值是否會(huì)改變 。

3.2 不可變對(duì)象

>>> a = 10000>>> id(a)139964684838128>>> a = 30000  # 不可變對(duì)象，改變變量的值，實(shí)際上是實(shí)例化新對(duì)象、開(kāi)辟新內(nèi)存空間>>> id(a)  # 產(chǎn)生了新的內(nèi)存地址，說(shuō)明已經(jīng)不是原來(lái)的對(duì)象了139964684837872>>> 

3.3 可變對(duì)象

>>> a = [1,2,3]>>> b = a>>> id(a)139711046464264>>> id(b)139711046464264>>> b.append(4)  # 可變對(duì)象，允許在原地改變對(duì)象的值>>> id(b)139711046464264  # 內(nèi)存地址沒(méi)有改變，說(shuō)明是在原內(nèi)存空間改變值>>> id(a)139711046464264>>> b[1, 2, 3, 4]>>> a[1, 2, 3, 4]

總結(jié)：

可變對(duì)象：變量所指向的內(nèi)存地址處的值是可以被改變的

不可變對(duì)象：變量所指向的內(nèi)存地址處的值是不可以被改變。

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