Python基础系列之--变量、赋值、引用【7】

目标

了解变量名与变量的关系
理解引用、拷贝、赋值等概念与含义

1 前提概况

我们接触最多的就是变量，究竟变量名 与 变量值 关系是啥？如何存储？

首先看一个最简单的

a = 100

上侧是一个赋值操作，其中a是变量名，100是变量的值。编程语言的编译器（或者解释器）处理到这一句代码的时候，一般语言会这样做

在内存中开辟一个内存空间, 地址0x4377878280;
存放100进第一步的空间中；
取值100时，找到地址为0x4377878280即可。

但是
但是
但是

这么长除了计算机能记住，我是记不住。正如ip地址与域名的关系，我们只需要记住taobao.com即可，所以，编译器给我们做了个表，在这个表中，它将内存地址和变量名做了个映射

变量名	内存地址
a	0x4377878280
b	0x4377878281
c	0x4377878282
…	….

变量名完全可以看成一个内存地址的别名（只是方便我们记忆），真正的数据是存在这个内存地址的存储空间上的。变量名在运行的时候，没有任何用处。

2. 深入一些

奔着：以问题来解决疑问题，先看这个代码，思考一下结果

>>> values = [0, 1, 2]
>>> values[1] = values

请认真思考此时 values 是多少？
请认真思考此时 values 是多少？
请认真思考此时 values 是多少？

也许你认为是[0, [0, 1, 2], 2],原因可能是：

list 可变；
把list[1]的位置直接添加一个list；

代码如下，完全符合预期.

>>> a = [1, 2, 3]
>>> a[1] = [1, 2, 3]
>>> a
[1, [1, 2, 3], 3]

但是结果却是 无限循环

>>> values
[0, [...], 2]

❌就❎在第二步中
其中涉及两个概念：引用、拷贝

第一部分已经说过，变量名是内存的别称，

a=10的含义：内存中有个地址0x1234567的空间存了10，然后a指向这块内存。

上图中很好的证明了，变量‘赋不同值’，只是引用不同而已

values[1] = values只是把自身指向自身。如图：

如需达到预期效果，只需要类似于你的逻辑，指向一份值相同但内存不同的值

代码如下：

# 拷贝生成一份新的数据，
>>> values[1] = values[:]
>>> values
[0, [0, 1, 2], 2]

往更深处说，values[:] 复制操作是所谓的「浅复制」(shallow copy)，当列表对象有嵌套的时候也会产生出乎意料的错误，比如

a = [0, [1, 2], 3]
b = a[:]
a[0] = 8
a[1][1] = 9
# 正确答案
>>> print(a)
[8, [1, 9], 3]
>>> print(b)
[0, [1, 9], 3]
# a 与 b 的地址确实不同
>>> print(id(a))
4355761096
>>> print(id(b))
4355761416
# 但是内部list的地址确实相同的，也就是共同指向了同一块内存地址
>>> print(id(a[1]))
4354260680
>>> print(id(b[1]))
4354260680

看完上图的打印结果，请看下图；

重点： values[:] 只是浅层复制
重点： values[:] 只是浅层复制
重点： values[:] 只是浅层复制

正确的复制嵌套元素的方法是进行「深复制」(deep copy)，方法是

import copy

a = [0, [1, 2], 3]
b = copy.deepcopy(a)
a[0] = 8
a[1][1] = 9

3 引用 VS 拷贝：

没有限制条件的分片表达式（L[:]）能够复制序列，但此法只能浅层复制。
字典 copy 方法，D.copy() 能够复制字典，但此法只能浅层复制
有些内置函数，例如 list，能够生成拷贝 list(L)
copy 标准库模块能够生成完整拷贝：deepcopy 本质上是递归 copy

参考链接

python基础（5）：深入理解 python 中的赋值、引用、拷贝、作用域原