深入理解Python中变量赋值的问题
前言
在Python中变量名规则与其他大多数高级语言一样,都是受C语言影响的,另外变量名是大小写敏感的。
Python是动态类型语言,也就是说不需要预先声明变量类型,变量的类型和值在赋值那一刻被初始化,下面详细介绍了Python的变量赋值问题,一起来学习学习吧。
我们先看一下如下代码:
c={} deffoo(): f=dict(zip(list("abcd"),[1,2,3,4])) c.update(f) if__name__=="__main__": a=b=d=c b['e']=5 d['f']=6 foo() print(a) print(b) print(c) print(d)
输出结果:
{'a':1,'c':3,'b':2,'e':5,'d':4,'f':6} {'a':1,'c':3,'b':2,'e':5,'d':4,'f':6} {'a':1,'c':3,'b':2,'e':5,'d':4,'f':6} {'a':1,'c':3,'b':2,'e':5,'d':4,'f':6}
如果你对以上输出结果不感到奇怪,那么就不必往下看了。实际上本文要讨论的内容非常简单,不要为此浪费您宝贵的时间。
Python属于动态语言,程序的结构可以在运行的过程中随时改变,而且python还是弱类型的语言,所以如果你是从静态、强类型编程语言转过来的,理解起Python的赋值,刚开始可能会感觉有些代码有点莫名其妙。
可能你会以为上面代码的输出会是这样的:
{} {'e':5} {} {'f':6}
你可能认为a没有被改变,因为没有看到哪里对它做了改变;b和d的改变是和明显的;c呢,因为是在函数内被改变的,你可能认为c会是一个局部变量,所以全局的c不会被改变。
实际上,这里的a,b,c,d同时指向了一块内存空间,这可内存空间保存的是一个字典对象。这有点像c语言的指针,a,b,c,d四个指针指向同一个内存地址,也就是给这块内存其了4个笔名。所以,不管你改变谁,其他三个变量都会跟着变化。那为什么c在函数内部被改变,而且没有用global申明,但全局的c去被改变了呢?
我们再来看一个例子:
>>>a={1:1,2:2} >>>b=a >>>a[3]=3 >>>b {1:1,2:2,3:3} >>>a=4 >>>b {1:1,2:2,3:3} >>>a 4
当b=a时,a与b指向同一个对象,所以在a中添加一个元素时,b也发生变化。而当a=4时,a就已经不再指向字典对象了,而是指向一个新的int对象(python中整数也是对象),这时只有b指向字典,所以a改变时b没有跟着变化。这是只是说明了什么时候赋值变量会发生质的改变,而以上的问题还没有被解决。
那么,我么再来看一个例子:
classTestObj(object): pass x=TestObj() x.x=8 d={"a":1,"b":2,"g":x} xx=d.get("g",None) xx.x=10 print("x.x:%s"%x.x) print("xx.x:%s"%xx.x) print("d['g'].x:%s"%d['g'].x) #Out: #x.x:10 #xx.x:10 #d['g'].x:10
由以上的实例可以了解到,如果仅改变对象的属性(或者说成是改变结构),所有指向该对象的变量都会随之改变。但是如果一个变量重新指向了一个对象,那么其他指向该对象的变量不会随之变化。所以,最开始的例子中,c虽然在函数内部被改变,但是c是全局的变量,我们只是在c所指向的内存中添加了一个值,而没有将c指向另外的变量。
需要注意的是,有人可能会认为上例中的最后一个输出应该是d['g'].x:8。这样理解的原因可能是觉得已经把字典中‘g'所对应的值取出来了,并重新命名为xx,那么xx就与字典无关了。其实际并不是这样的,字典中的key所对应的value就像是一个指针指向了一片内存区域,访问字典中key时就是去该区域取值,如果将值取出来赋值给另外一个变量,例如xx=d['g']或者xx=d.get("g",None),这样只是让xx这个变量也指向了该区域,也就是说字典中的键‘g'和xx对象指向了同一片内存空间,当我们只改变xx的属性时,字典也会发生变化。
下例更加直观的展示了这一点:
classTestObj(object): pass x=TestObj() x.x=8 d={"a":1,"b":2,"g":x} print(d['g'].x) xx=d["g"] xx.x=10 print(d['g'].x) xx=20 print(d['g'].x) #Out: #8 #10 #10
这个知识点非常简单,但如果没有理解,可能无法看明白别人的代码。这一点有时候会给程序设计带来很大的便利,例如设计一个在整个程序中保存状态的上下文:
classContext(object): pass deffoo(context): context.a=10 context.b=20 x=1 defhoo(context): context.c=30 context.d=40 x=1 if__name__=="__main__": context=Context() x=None foo(context) hoo(context) print(x) print(context.a) print(context.b) print(context.c) print(context.d) #Out: #None #10 #20 #30 #40
示例中我们可以把需要保存的状态添加到context中,这样在整个程序的运行过程中这些状态能够被任何位置被使用。
在来一个终结的例子,执行外部代码:
outer_code.py
from__future__importprint_function definitialize(context): g.a=333 g.b=666 context.x=888 defhandle_data(context,data): g.c=g.a+g.b+context.x+context.y a=np.array([1,2,3,4,5,6]) print("outerspace:ais%s"%a) print("outerspace:contextis%s"%context)
main_exec.py
from__future__importprint_function importsys importimp frompprintimportpprint classContext(object): pass classPersistentState(object): pass #Scriptstartsfromhere if__name__=="__main__": outer_code_moudle=imp.new_module('outer_code') outer_code_moudle.__file__='outer_code.py' sys.modules["outer_code"]=outer_code_moudle outer_code_scope=code_scope=outer_code_moudle.__dict__ head_code="importnumpyasnp\nfrommain_execimportPersistentState\ng=PersistentState()" exec(head_code,code_scope) origin_global_names=set(code_scope.keys()) withopen("outer_code.py","rb")asf: outer_code=f.read() import__future__ code_obj=compile(outer_code,"outer_code.py","exec",flags=__future__.unicode_literals.compiler_flag) exec(code_obj,code_scope) #去除掉内建名字空间的属性,仅保留外部代码中添加的属性 outer_code_global_names=set(outer_code_scope.keys())-origin_global_names outer_func_initialize=code_scope.get("initialize",None) outer_func_handle_data=code_scope.get("handle_data",None) context=Context() context.y=999 outer_func_initialize(context) outer_func_handle_data(context,None) g=outer_code_scope["g"] assertg.c==2886 print("g.c:%s"%g.c) print(dir(g)) print(dir(context)) pprint(outer_code_moudle.__dict__)
总结
以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助,如果有疑问大家可以留言交流。