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python 動(dòng)態(tài)類型

chenjiang3 / 1270人閱讀

摘要：動(dòng)態(tài)類型在我們接觸的對(duì)象中，有一類特殊的對(duì)象，是用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的。會(huì)自動(dòng)將沒有引用指向的對(duì)象銷毀，釋放相應(yīng)內(nèi)存。這種對(duì)象類型，稱為可變數(shù)據(jù)對(duì)象，詞典也是這樣的數(shù)據(jù)類型。比如說動(dòng)態(tài)類型是的核心機(jī)制之一。

Python進(jìn)階09 動(dòng)態(tài)類型

動(dòng)態(tài)類型(dynamic typing)是Python另一個(gè)重要的核心概念。我們之前說過，Python的變量(variable)不需要聲明，而在賦值時(shí)，變量可以重新賦值為任意值。這些都與動(dòng)態(tài)類型的概念相關(guān)。

動(dòng)態(tài)類型

在我們接觸的對(duì)象中，有一類特殊的對(duì)象，是用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的。常見的該類對(duì)象包括各種數(shù)字，字符串，表，詞典。在C語言中，我們稱這樣一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為變量。而在Python中，這些是對(duì)象。

對(duì)象是儲(chǔ)存在內(nèi)存中的實(shí)體。但我們并不能直接接觸到該對(duì)象。我們?cè)诔绦蛑袑懙膶?duì)象名，只是指向這一對(duì)象的引用(reference)。

引用和對(duì)象分離，是動(dòng)態(tài)類型的核心。引用可以隨時(shí)指向一個(gè)新的對(duì)象：

a = 3
a = "at"

第一個(gè)語句中，3是儲(chǔ)存在內(nèi)存中的一個(gè)整數(shù)對(duì)象。通過賦值，引用a指向?qū)ο?。

第二個(gè)語句中，內(nèi)存中建立對(duì)象‘a(chǎn)t’，是一個(gè)字符串(string)。引用a指向了"at"。此時(shí)，對(duì)象3不再有引用指向它。Python會(huì)自動(dòng)將沒有引用指向的對(duì)象銷毀(destruct)，釋放相應(yīng)內(nèi)存。

(對(duì)于小的整數(shù)和短字符串，Python會(huì)緩存這些對(duì)象，而不是頻繁的建立和銷毀。)

a = 5
b = a
a = a + 2

再看這個(gè)例子。

通過前兩個(gè)句子，我們讓a,b指向同一個(gè)整數(shù)對(duì)象5(b = a的含義是讓引用b指向引用a所指的那一個(gè)對(duì)象)。

但第三個(gè)句子實(shí)際上對(duì)引用a重新賦值，讓a指向一個(gè)新的對(duì)象7。此時(shí)a,b分別指向不同的對(duì)象。

我們看到，即使是多個(gè)引用指向同一個(gè)對(duì)象，如果一個(gè)引用值發(fā)生變化，那么實(shí)際上是讓這個(gè)引用指向一個(gè)新的引用，并不影響其他的引用的指向。

從效果上看，就是各個(gè)引用各自獨(dú)立，互不影響。

其它數(shù)據(jù)對(duì)象也是如此:

L1 = [1,2,3]
L2 = L1
L1 = 1

但注意以下情況

L1 = [1,2,3]
L2 = L1
L1[0] = 10
print L2

在該情況下，我們不再對(duì)L1這一引用賦值，而是對(duì)L1所指向的表的元素賦值。結(jié)果是，L2也同時(shí)發(fā)生變化。

原因何在呢？因?yàn)長1，L2的指向沒有發(fā)生變化，依然指向那個(gè)表。表實(shí)際上是包含了多個(gè)引用的對(duì)象（每個(gè)引用是一個(gè)元素，比如L1[0]，L1[1]..., 每個(gè)引用指向一個(gè)對(duì)象，比如1,2,3), 。而L1[0] = 10這一賦值操作，并不是改變L1的指向，而是對(duì)L1[0], 也就是表對(duì)象的一部份(一個(gè)元素)，進(jìn)行操作，所以所有指向該對(duì)象的引用都受到影響。

(與之形成對(duì)比的是，我們之前的賦值操作都沒有對(duì)對(duì)象自身發(fā)生作用，只是改變引用指向。)

列表可以通過引用其元素，改變對(duì)象自身(in-place change)。這種對(duì)象類型，稱為可變數(shù)據(jù)對(duì)象(mutable object)，詞典也是這樣的數(shù)據(jù)類型。

而像之前的數(shù)字和字符串，不能改變對(duì)象本身，只能改變引用的指向，稱為不可變數(shù)據(jù)對(duì)象(immutable object)。

我們之前學(xué)的元組(tuple)，盡管可以調(diào)用引用元素，但不可以賦值，因此不能改變對(duì)象自身，所以也算是immutable object.

從動(dòng)態(tài)類型看函數(shù)的參數(shù)傳遞

函數(shù)的參數(shù)傳遞，本質(zhì)上傳遞的是引用。比如說：

def f(x):
    x = 100
    print x

a = 1
f(a)
print a

參數(shù)x是一個(gè)新的引用，指向a所指的對(duì)象。如果參數(shù)是不可變(immutable)的對(duì)象，a和x引用之間相互獨(dú)立。對(duì)參數(shù)x的操作不會(huì)影響引用a。這樣的傳遞類似于C語言中的值傳遞。

如果傳遞的是可變(mutable)的對(duì)象，那么改變函數(shù)參數(shù)，有可能改變?cè)瓕?duì)象。所有指向原對(duì)象的引用都會(huì)受影響，編程的時(shí)候要對(duì)此問題留心。比如說：

def f(x):
    x[0] = 100
    print x

a = [1,2,3]
f(a)
print a

動(dòng)態(tài)類型是Python的核心機(jī)制之一。可以在應(yīng)用中慢慢熟悉。

總結(jié)

引用和對(duì)象的分離，對(duì)象是內(nèi)存中儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的實(shí)體，引用指向?qū)ο蟆?/p>

可變對(duì)象，不可變對(duì)象

函數(shù)值傳遞

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