python不可变对象

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在python对象分类中已经 介绍了python不可变对象,下面将列举实例,详细分析:

python不可变对象

不可变类型(数字,字符串,元组,不可变集合):不支持原处修改。

引用

>>> a=345  
>>> b=a  
>>> a is b  
True  
>>>

在python一切皆是对象,而对象是通过引用传递的。在赋值时,不管这个对象是新创建的,还是一个已经存在的,都是将该对象的引用赋值给变量。故这里a实际上和b是同一个对象,a is b为true!

数字类型(以int型为例)

一般,尝试修改数字对象,实际上是新建一个数字对象,如下所示。

#新建数字对象1000
>>> id(1000)
53060472L

#新建数字对象1000
>>> y = 1000
>>> id(y)
53060328L

#尝试操作修改数字对象,实际上生成新的数字对象
>>> y = y + 1
>>> y
>>> id(y)
53058744L

(1)但有一个特例,对于小整数[-5, 256]。考虑到小整数可能频繁使用,出于性能考虑,Python使用小整数对象缓冲池small_ints缓存了[-5,257)之间的整数,该范围内的整数在Python系统中是共享的。小整数对象在py启动过程中初始化,这些个小整数对象的ob_refcnt不会改变且永远>0,所以在vm运行过程中不会被销毁,所以起到了缓冲的作用。

(2)对于超出了[-5, 257)之间的其他整数,Python同样提供了专门的缓冲池(通用整数对象的缓冲池),供这些所谓的大整数使用,避免每次使用的时候都要不断的malloc分配内存带来的效率损耗。通过free-list,管理空闲空间。

(3)Python中的int对象就是c语言中long类型数值的扩展。

(4)整数对象回收时,内存并不会归还给系统,而是将其对象的ob_type指向free_list,供新创建的对象使用。

字符串类型

比如对于不可变对象str,进行操作:

>>> a = 'abc'
>>> id(a)
52053576L

#引用新生成的对象
>>> b = a.replace('a','A')
>>> id(b)
47950704L
>>> id(a)
52053576L
>>> b
'Abc'

要始终牢记的是,a是变量,而'abc'才是字符串对象!有些时候,我们经常说,对象a的内容是'abc',但其实是指,a本身是一个变量,它指向的对象的内容才是'abc'。

tuple(元组)

当你定义一个tuple时,在定义的时候,tuple的元素就必须被确定下来。

最后来看一个“可变的”tuple:

>>> t = ('a', 'b', ['A', 'B'])
>>> t
('a', 'b', ['A', 'B'])
>>> hash(t)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#179>", line 1, in <module>
    hash(t)
TypeError: unhashable type: 'list'
>>> t[2][0] = 'X'
>>> t[2][1] = 'Y'
>>> t
('a', 'b', ['X', 'Y'])

表面上看,tuple的元素确实变了,但其实变的不是tuple的元素,而是list的元素。tuple一开始指向的list并没有改成别的list,所以,tuple所谓的“不变”是说,tuple的每个元素,指向永远不变。即指向'a',就不能改成指向'b',指向一个list,就不能改成指向其他对象,但指向的这个list本身是可变的!

理解了“指向不变”后,要创建一个内容也不变的tuple怎么做?那就必须保证tuple的每一个元素本身也不能变。

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