Python中的引用和拷贝浅析

yipeiwu_com6年前Python基础

If an object's value can be modified, the object is said to be mutable. If the value cannot be modified,the object is said to be immutable.

mutable 可变类型,例如 list,set,自定义类型(等价于C#中的引用类型);

immutable 不可变类型,例如string,numbers等(等价于C#中的值类型);

一、引用和拷贝(references and copies)

当程序中使用=赋值操作符时,例如a=b,

对于不可变的对象,a作为b的一个拷贝被创建,a和b将指向不同的内存地址,a和b相互独立。

复制代码 代码如下:

def TestCopy():
    a = 10
    b = a
    a =20
    print (b) #b still is 10

但是对于可变的对象,a作为b的一个引用被创建,a和b的元素公用相同的内存地址,a和b的元素共享。
复制代码 代码如下:

def TestRef():
    a=[1,2,3,4]
    b=a   #b is a reference to a
    print (b is a) # True
    b[2] = -100 #change an element in b
    print (a) # a also changed to [1,2,-100,4]

二、深拷贝和浅拷贝(shallow copy and deep copy)

为了避免可变对象指向同一个对象,必须创建一个新的拷贝,而不是引用。
在python中可以对容器对象(例如lists和dictionaries)使用两种拷贝:浅拷贝和深拷贝。
 
浅拷贝创建一个新的对象,但是使用原来对象的元素的引用(如果是不变类型,相当于是拷贝)来填充新对象。可以使用copy.copy()来实现浅拷贝。

复制代码 代码如下:

def TestShallowCopy():
    a = [ 1, 2, [3,4] ]
    b = list(a) # create a shallow copy of a
    print (b is a) #False
    b.append(100) #append element to b
    print (b)
    print (a) # a is unchanged
    b[2][0] = -100 # modify an element inside b
    print (b)
    print (a)  # a is changed

在这个例子中,a和b共享相同的可变元素。所以修改其中一个list对象中的元素,另一个list对象也会被修改。

深拷贝创建一个新的对象,同时递归地拷贝对象所包含的所有的元素。可以使用copy.deepcopy()来实现深拷贝。

复制代码 代码如下:

def TestDeepCopy():
  import copy
  a = [1, 2, [3, 4]]
  b = copy.deepcopy(a)
  b[2][0] = -100
  print (b)  # b is changed
  print (a)  # a is unchanged

在这个例子中,a和b是对立的list对象,且他们的元素也相互独立。

三、引用计数和垃圾回收

python中的所有的对象都是引用计数的,一个对象赋值或加入容器时,它的引用计数就会自增,当使用del时或变量赋值为其他值时,引用计数就会自减,当引用计数为0时,python的垃圾回收器就会回收该变量。

复制代码 代码如下:

def TestGarbageCollection():
  import sys
  print(sys.getrefcount(37))
  a = 37 # Creates an object with value 37
  print(sys.getrefcount(37))
  b = a # Increases reference count on 37
  print(sys.getrefcount(37))
  c = []
  c.append(b) # Increases reference count on 37
  print(sys.getrefcount(37))
  del a # Decrease reference count of 37
  print(sys.getrefcount(37))
  b = 42 # Decrease reference count of 37
  print(sys.getrefcount(37))
  c[0] = 2.0 # Decrease reference count of 37
  print(sys.getrefcount(37))
 
TestGarbageCollection()

运行结果为:

复制代码 代码如下:

11
12
13
14
13
12
11

为啥一上来就有11个引用了呢?谁知道?

相关文章

Python字符串对象实现原理详解

Python字符串对象实现原理详解

在Python世界中将对象分为两种:一种是定长对象,比如整数,整数对象定义的时候就能确定它所占用的内存空间大小,另一种是变长对象,在对象定义时并不知道是多少,比如:str,list, s...

浅谈Python在pycharm中的调试(debug)

浅谈Python在pycharm中的调试(debug)

作为一名程序员,调试(debug)程序是一项必会的事情,在利用pycharm这个pythonIDE时,不好好利用其调试功能真的是太可惜了。 借用这两天学习机器学习的工程。 在Deep_...

python网络编程 使用UDP、TCP协议收发信息详解

UDP UDP是面向无连接的通讯协议,UDP数据包括目的端口号和源端口号信息,由于通讯不需要连接,所以可以实现广播发送。 UDP传输数据时有大小限制,每个被传输的数据报必须限定在64KB...

Python通过Pygame绘制移动的矩形实例代码

Python通过Pygame绘制移动的矩形实例代码

Pygame是一个多用于游戏开发的模块。 本文实例主要是在演示框里实现一个移动的矩形实例代码,完整代码如下: #moving rectangle project import py...

python对DICOM图像的读取方法详解

DICOM介绍 DICOM3.0图像,由医学影像设备产生标准医学影像图像,DICOM被广泛应用于放射医疗,心血管成像以及放射诊疗诊断设备(X射线,CT,核磁共振,超声等),并且在眼科和牙...