一、python引用
- python不允许程序员选择采用传值还是传引用。Python参数传递采用的肯定是“传对象引用”的方式。实际上,这种方式相当于传值和传引用的一种综合。如果函数收到的是一个可变对象(比如字典或者列表)的引用,就能修改对象的原始值——相当于通过“传引用”来传递对象。如果函数收到的是一个不可变对象(比如数字、字符或者元组)的引用,就不能直接修改原始对象——相当于通过“传值'来传递对象。
- 当人们复制列表或字典时,就复制了对象列表的引用同,如果改变引用的值,则修改了原始的参数。
- 为了简化内存管理,Python通过引用计数机制实现自动垃圾回收功能,Python中的每个对象都有一个引用计数,用来计数该对象在不同场所分别被引用了多少次。每当引用一次Python对象,相应的引用计数就增1,每当消毁一次Python对象,则相应的引用就减1,只有当引用计数为零时,才真正从内存中删除Python对象。
出自:http://www.cnblogs.com/yuyan/archive/2012/04/21/2461673.html
1.1 变量引用实例
在下图中,当我们执行 a = 10这条语句时,a就是一个变量,10是一个整数对象存在计算机的内存空间中,a中存储的内容就是10这个对象的内存地址;当我们执行b = a这条语句时,相当于将10这个证书对象的存储地址赋给了b,于是我们可以通过访问b访问到10这个整数对象。
这个时候,10这个整数对象就有两个变量引用,当我们使用del a这条语句时,就将a变量从内存中删除掉,10这个整数对象就少一个引用,当对象的引用个数为0时,python的垃圾回收机制就把这个对象当成一个垃圾给回收并释放占用的内存(垃圾回收机制之后再说,在此不做赘述)。
原理图:
1、我们在内存的栈区(stack area)声明a,b变量,其中0x77725780是10这个整数对象的用十六进制数表示的内存地址
2、我们可以使用id()方法去查看变量所指向的内存地址,如果id(a)和id(b)所得的值相等说明这两个变量指向同一个对象。
3、对象存储在内存的堆区中,10是一个整数对象,所以10放在堆区内存空间中。
4、Python有个特别的机制,它会在解释器启动的时候事先分配好一些缓冲区,这些缓冲区部分是固定好取值,例如整数[-5,256]的内存地址是固定的(这里的固定指这一次程序启动之后,这些数字在这个程序中的内存地址就不变了,但是启动新的python程序,两次的内存地址不一样)。有的缓冲区就可以重复利用。这样的机制就使得不需要python频繁的调用内存malloc和free。
5、当我们给a变量重新赋值时,如a = 20,那么a就指向其它的内存空间。那么10这个整数对象的引用个数就减少1,a与10之间就切断了联系(相当于切断了a与10之间的那条连线)。
6、推荐链接:https://chenrudan.github.io/blog/2016/04/23/pythonmemorycontrol.html,这是一个别人写的关于python内存管理的博客,写的很好,有兴趣可以看一看。
二、浅拷贝
在python中,有copy这个模块,我们可以通过这个模块提供的函数进行数据的拷贝操作,拷贝(深/浅拷贝)之间是有差异的,如果使用的时候不注意,就可能产生意外的结果。
下图就是一个浅拷贝的例子
#判断浅拷贝的列表是否相等
使用 a == b ,结果是一个true
#判断是否是同一个对象
使用a is b , 结果是一个false
原理图:
注意:
1、当我们使用浅拷贝时,跟上面的对象引用传递不一样,这个例子拷贝了一个新的列表对象并赋给b变量,此时a和b所指向的内存空间是不一样的;但是如果是对象的引用传递的话,改变a或b的内容时,如a.append(5),向a列表中添加一个5新元素时,b的内容也会随之变化,因为对象的引用传递其实指向的是同一个内存空间。
2、浅拷贝只拷贝“一层”,“深层“的不会去拷贝,它们之间还在”藕断丝连“;如a = [1,2,[3,4]] b = copy.copy(a)
a列表中嵌套一个列表,拷贝后a跟b指向的内存空间是不一样的,按理说既然它们所指向的内存的空间不一样,那么它们之间就没有什么”联系”了;其实并非是这样,当执行 a[2].append(5)语句后,也就是向a中的嵌套列表添加一个新元素5,查看b的元素时b的嵌套列表中也增加了一个新元素5.在我们进行浅拷贝的时候要注意。如下图所示
三、深拷贝
深拷贝与浅拷贝最大的区别在于:它使用了递归的算法将所有的层都断开了”联系“,两个变量之间不会互相影响。
上图中,b使用的是浅拷贝,c使用的是深拷贝,一对比区别就比较明显了。
四、总结
本文介绍了对象的赋值和拷贝,以及它们之间的差异:
1、Python中对象的赋值都是进行对象引用(内存地址)传递
2、使用copy.copy(),可以进行对象的浅拷贝,它复制了对象,但对于对象中的元素,依然使用原始的引用.
3、如果需要复制一个容器对象,以及它里面的所有元素(包含元素的子元素),可以使用copy.deepcopy()进行深拷贝
4、对于非容器类型(如数字、字符串、和其他'原子'类型的对象)没有被拷贝一说
5、如果元祖变量只包含原子类型对象,则不能深拷贝