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Python中的引用和类属性的理解

最近对Python 的对象引用机制稍微研究了一下,留下笔记,以供查阅。

首先有一点是明确的:「Python 中一切皆对象」。

那么,这到底意味着什么呢?

如下代码:

#!/usr/bin/env python
a = [0, 1, 2] # 来个简单的list
# 最初,list 和其中各个元素的id 是这样的。
print 'origin'
print id(a),a
for x in a:
    print id(x), x
print '----------------------'
# 我们把第一个元素改改
print 'after change a[0]'
a[0] = 4
print id(a),a
for x in a:
    print id(x), x
print '----------------------'
# 我们再把第二个元素改改
print 'after change a[1]'
a[1] = 5
print id(a),a
for x in a:
    print id(x), x
print '----------------------'
# 回头看看直接写个0 ,id是多少
print 'how about const 0?'
print id(0), 0 

从「Origin」部分来看,list 中各个元素的地址之间都正好相差24,依次指向各自的数据——这让我想到了数组。

当修改a[0] 的值之后,发现,a[0] 的地址发生了变化。也就是说,赋值语句实际上只是让a[0] 重新指向另一个对象而已。此外,还注意到,a[0] 的地址和a[2]的地址相差48(2个24)。

当再次修改a[1] 之后,同样地,a[1] 的地址也发生变化,有趣的是,这次a[1] 的地址和a[0] 的地址又相差24,和原先的a[2] 相差72(3个24)。

最后,当直接把数字0的地址打印出来后,发现它的地址和最开始的a[0] 的地址完全一样。

至此,基本可以说明,就算是list 中的元素,其实也是引用。修改list 中的元素,实际上还是在修改引用而已。

对于Python 中类属性,有人提到过「类属性在同一类及其子类之间共享,修改类属性会影响到同一类及其子类的所有对象」。

听着挺吓人,但仔细研究之后,其实倒也不是什么大不了的事情。

如下代码:

#!/usr/bin/env python
class Bird(object):
    name = 'bird'
    talent = ['fly']
class Chicken(Bird):
    pass
bird = Bird();
bird2 = Bird(); # 同类实例
chicken = Chicken(); # 子类实例
# 最开始是这样的
print 'Original attr'
print id(bird.name),      bird.name
print id(bird.talent),    bird.talent
print id(bird2.name),     bird2.name
print id(bird2.talent),   bird2.talent
print id(chicken.name),   chicken.name
print id(chicken.talent), chicken.talent
print '----------------------------'
# 换个名字看看
bird.name = 'bird name changed!'
print 'after changing name'
print id(bird.name),      bird.name
print id(bird.talent),    bird.talent
print id(bird2.name),     bird2.name
print id(bird2.talent),   bird2.talent
print id(chicken.name),   chicken.name
print id(chicken.talent), chicken.talent
print '----------------------------'
# 洗个天赋试试(修改类属性中的元素)
bird.talent[0] = 'walk'
print 'after changing talent(a list)'
print id(bird.name),      bird.name
print id(bird.talent),    bird.talent
print id(bird2.name),     bird2.name
print id(bird2.talent),   bird2.talent
print id(chicken.name),   chicken.name
print id(chicken.talent), chicken.talent
print '----------------------------'
# 换个新天赋树(整个类属性全换掉)
bird.talent = ['swim']
print 'after reassign talent'
print id(bird.name),      bird.name
print id(bird.talent),    bird.talent
print id(bird2.name),     bird2.name
print id(bird2.talent),   bird2.talent
print id(chicken.name),   chicken.name
print id(chicken.talent), chicken.talent
print '----------------------------'
# 洗掉新天赋树(对新来的类属性中的元素进行修改)
bird.talent[0] = 'dance'
print 'changing element after reassigning talent'
print id(bird.name),      bird.name
print id(bird.talent),    bird.talent
print id(bird2.name),     bird2.name
print id(bird2.talent),   bird2.talent
print id(chicken.name),   chicken.name
print id(chicken.talent), chicken.talent
print '----------------------------' 
#!/usr/bin/env python
class Bird(object):
    def __init__(self):
        self.talent = ['fly']
bird = Bird()
bird2 = Bird()
# 刚开始的情形
print 'Origin'
print id(bird.talent), bird.talent
print id(bird2.talent), bird2.talent
print '--------------------'
# 修改其中一个对象的属性
bird.talent[0] = 'walk'
print 'after changing attribute'
print id(bird.talent), bird.talent
print id(bird2.talent), bird2.talent
print '--------------------'
# 作死:两个对象的属性指向同一个内存地址,再修改
bird.talent = bird2.talent
bird.talent[0] = 'swim'
print 'assign to another attribute and change it'
print id(bird.talent), bird.talent
print id(bird2.talent), bird2.talent
print '--------------------' 

运行结果:

PastgiftMacbookPro:python pastgift$ ./changeAttributeTest2.py

Origin

4299867632 ['fly']

4299760200 ['fly']

--------------------

after changing attribute

4299867632 ['walk']

4299760200 ['fly']

--------------------

assign to another attribute and change it

4299760200 ['swim']

4299760200 ['swim']

--------------------

由于对象属性就算内容完全一样(刚初始化后的属性内容一般都是一样的),也会分配到完全不同的内存地址上去。所以不存在「同类对象之间影响」的情况。

但如果让一个对象的属性和另一个对象的属性指向同一个地址,两者之间(但也仅限两者之间)便又互相牵连起来。

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