Python基础之变量进阶

Posted 2021-11-26 yifchan

变量的引用

• 变量和数据都是保存在内存中的；
• 在python中函数的参数传递以及返回值都是靠引用传递的。

函数引用的概念

在python中

• 变量和数据时分开存储的；
• 数据保存在内存中的一个位置；
• 变量保存着数据在内存中的地址；
• 变量中记录数据的地址，就叫做引用；
• 使用id()函数可以查看变量中保存数据所在的内存地址。

注意：如果变量已经被定义，当给一个变量赋值的时候，本质上是自改了数据的引用；即变量不再对之前的数据引用；变量改为对新赋值的数据引用。

a = 1

id(a)
140721952793280

id(1)
140721952793280

b = a
id(b)
140721952793280

a = 2
id(a)
140721952793312
id(b)
140721952793280

b = a
id(b)
140721952793312
b = 2
id(b)
140721952793312

函数引用理解

我们可以把变量的名字理解为便签纸，而变量名和数据就相当于把便签纸贴在数据上；
当我们a = b时，就是把a，b两张标签纸贴在了同一个数据上，而如果我们把a重新赋值，就是把a的便签纸撕下来贴在另一个数据上，但b的便签纸位置不变；

函数传参与引用的关系

函数参数的传递，实际传送的是对应实参变量的引用，而不是实参保存的数据；

def test(num):
    print("在函数内部%d对应的内存地址是%s" % (num, id(num)))


a = 10

print("a 变量保存数据的内存地址是 %s" % id(a))

test(a)

# a 变量保存数据的内存地址是 140722085962720
# 在函数内部10对应的内存地址是140722085962720

函数返回值与引用

函数的返回值同样也是返回变量的引用，而不是真实的数据；
数据地址本质上就是一个数字；

def test(num):

    result = "test_password"

    print("函数内返回值result的内存地址是 %s" % id(result))

    return result


a = 10
r = test(a)
print("返回的 %s 的内存地址是 %s" % (r, id(r)))
# 函数内返回值result的内存地址是 2333111002800
# 返回的 test_password 的内存地址是 2333111002800

可变类型和不可变类型

修改可变类型 是修改数据的内容，而不会修改变量引用的地址；修改可变类型，要用对象.方法()进行修改；
重新赋值会修改变量引用的地址；

不可变类型，内存中的数据不允许被修改：

• 数字类型；
• 元组；
• 字符串；

可变类型，内存中的数据可以被修改：

• 列表；
• 字典；

可变类型修改和重赋值对引用的影响

可变类型比如列表，字典，对它们进行数据修改时，不会对引用的内存地址造成影响；
只有当我们对变量进行重新赋值之后，才会影响引用；

下面举例仅举列表的例子，字典一样，就不赘述了。

# 列表数据修改和重赋值对引用的影响
    a = [1,2,3]
    id(a)
    1956997579272

    a.append(4)
    a
    [1, 2, 3, 4]
    id(a)
    1956997579272
    a.remove(2)
    a
    [1, 3, 4]
    id(a)
    1956997579272
    a.clear()
    a
    []
    id(a)
    1956997579272

    a = ['a','s','d']
    id(a)
    1956997945160

字典的key只能使用不可变类型；
注意：可变类型的数据变化，是通过方法来是实现的；

哈希算法

d = {}
d["name"] = "zhangsan"
d
{'name': 'zhangsan'}
d[1] = "整数"
d
{'name': 'zhangsan', 1: '整数'}
d[(1,)] = "元组"
d
{'name': 'zhangsan', 1: '整数', (1,): '元组'}

d[[1,2,3]] = "列表"
Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'

d[{"age":18}] = "字典"
Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'dict'

• Python中内置一个名字叫做hash(o)的函数，它接收一个不可变类型的数据作为参数，返回结果是一个整数；
• 哈希是一种算法，其作用是提取数据的特征码(指纹)；相同的数据得到相同的结果，不同的数据得到不同的结果；
• 在python中，设置字典的键值对时，会首先对key进行hash，以决定如何在内存中保存字典的数据，以方便后续的字典的增删改查；
• 字典 键值对的key必须是不可变类型数据；键值对的value可以是任意类型的数据；

哈希算法，只能哈希不可变类型；
因为字典的key要使用哈希，所以，字典的key只能是不可变类型；

hash(1)
1

hash("hello")
2061306992742373012
hash("hello python")
9189581639312291988

hash((1,2))
3713081631934410656

hash([1,2])
Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'

hash({"age":18})
Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'dict'