Python 面试高频问题：可变数据类型和不可变数据类型的区别

Posted 2022-07-15 java构架师

Python可变数据类型和不可变数据类型是一个基础而且重要的考点。简单地说：这里的可变和不可变是指当变量改变的时候，数据的地址是否会改变！

可变数据类型：如果改变了变量的值，相当于是新建了一个对象（即地址会被改变）。

可变数据类型：变量的值发生变化，但是对象的地址不会改变。

不可变数据类型：元组，字符串，数值。

可变数据类型：字典，列表,集合。

引用

在讲可变数据类型和不可变数据类型之前我们要讲一下引用的概念。python变量保存的是对象的引用，这个引用指向堆内存里的对象，在堆中分配的对象分为两类，一类是可变对象，一类是不可变对象。例如：s1=“abc”。

其实变量s1 就是对象 abc的引用，s1指向了存储abc的内存地址，如果想看s1的地址值，可以使用函数id，id会把地址值转换成十进制。使用print(id(s1))即可，如下图所示：

不可变数据类型

我们以字符串举例，直接上代码：

s1="abc"
print(id(s1))
s1="xyz"
print(id(s1))

输出：

从输出结果可见改变字符串类型变量的值，地址也会随之变化。

我们接下来看这个实例，也是面试笔试中经常出的题目。

#在上面代码基础上，编写如下代码：

s2=s1
print(id(s1))
print(id(s2))

输出：

可以看到s2=s1 实际上是s2 和s1都指向了同一个地址。

我们继续，改变s2的值。

s2="def"
print(id(s1))
print(s1)
print(id(s2))
print(s2)

输出：

879864758384
xyz
879889887984
def

看到这里，我们就能够理解为什么改变了s2 的值并没有影响s1的值。因为s1 和s2指向了不同的地址，所以s1的值并没有被改变！

可变数据类型

我们以列表举例：

l = [1, 2, 3]
print(id(l))
l.remove(1) # 删除元素
print(id(l))
l.append(4) # 增加元素
print(id(l))
l[1] = '8' # 修改元素
print(id(l))

输出：

可以看到对列表进行增删改操作，列表的地址都没有变化，只是改变了变量的值，而不会新建一个对象，变量引用的对象的地址也不会变化。

再看下面这个实例，与前面的字符串赋值实例类似。

l1=['a','b','c']
l2=l1
print(id(l1))
print(id(l2))
l2.append('d')
print("************")
print(id(l1))
print(l1)
print(id(l2))
print(l2)

输出：

838366483528
838366483528
************
838366483528
['a', 'b', 'c', 'd']
838366483528
['a', 'b', 'c', 'd']

输出结果这里就不再多做解释了，因为 l1 和l2的地址相同，所以彼此间会产生影响。

list的拷贝

有的同学可能要问，如果想让list 像字符串一样拷贝并生成同值但是不同地址的两个list，该如何操作呢？其实这个问题的本质是list直接赋值（用 = 是直接赋值）和拷贝的区别（拷贝又分为浅拷贝和深拷贝），我会再写一篇文章来详细介绍浅拷贝和深拷贝的相关知识点，也请大家持续关注。

这里先介绍一种比较简单的方法进行拷贝，使用list()构造函数，代码如下：

l3=['x','y','z']
l4=list(l3)
print(id(l3))
print(id(l4))
l4.append('a')
print(l3)
print(l4)

输出：

831456302152
831480344136
['x', 'y', 'z']
['x', 'y', 'z', 'a']

从结果可以看到，l3 和l4的地址不同，所以彼此间不会发生影响。我们还可以通过使用索引，列表生成式，copy（）等方式使两个列表指向不同的列表对象，这里就不再一一介绍了！