Python中的引用和拷貝淺析

更新時間：2014年11月22日 16:10:22 投稿：junjie

這篇文章主要介紹了Python中的引用和拷貝淺析,本文同時講解了深拷貝和淺拷貝、引用計數(shù)和垃圾回收等內(nèi)容,需要的朋友可以參考下

If an object's value can be modified, the object is said to be mutable. If the value cannot be modified,the object is said to be immutable.

mutable 可變類型，例如 list，set，自定義類型（等價于C#中的引用類型）；

immutable 不可變類型，例如string，numbers等（等價于C#中的值類型）；

一、引用和拷貝（references and copies）

當(dāng)程序中使用=賦值操作符時，例如a=b，

對于不可變的對象，a作為b的一個拷貝被創(chuàng)建，a和b將指向不同的內(nèi)存地址，a和b相互獨立。

復(fù)制代碼代碼如下:

def TestCopy():

    a = 10

    b = a

    a =20

    print (b) #b still is 10

但是對于可變的對象，a作為b的一個引用被創(chuàng)建，a和b的元素公用相同的內(nèi)存地址，a和b的元素共享。

復(fù)制代碼代碼如下:

def TestRef():

    a=[1,2,3,4]

    b=a   #b is a reference to a

    print (b is a) # True

    b[2] = -100 #change an element in b

    print (a) # a also changed to [1,2,-100,4]

二、深拷貝和淺拷貝（shallow copy and deep copy）

為了避免可變對象指向同一個對象，必須創(chuàng)建一個新的拷貝，而不是引用。
在python中可以對容器對象（例如lists和dictionaries）使用兩種拷貝：淺拷貝和深拷貝。

淺拷貝創(chuàng)建一個新的對象，但是使用原來對象的元素的引用（如果是不變類型，相當(dāng)于是拷貝）來填充新對象?？梢允褂胏opy.copy()來實現(xiàn)淺拷貝。

復(fù)制代碼代碼如下:

def TestShallowCopy():

    a = [ 1, 2, [3,4] ]

    b = list(a) # create a shallow copy of a

    print (b is a) #False

    b.append(100) #append element to b

    print (b)

    print (a) # a is unchanged

    b[2][0] = -100 # modify an element inside b

    print (b)

    print (a)  # a is changed

在這個例子中，a和b共享相同的可變元素。所以修改其中一個list對象中的元素，另一個list對象也會被修改。

深拷貝創(chuàng)建一個新的對象，同時遞歸地拷貝對象所包含的所有的元素?？梢允褂胏opy.deepcopy()來實現(xiàn)深拷貝。

復(fù)制代碼代碼如下:

def TestDeepCopy():

  import copy

  a = [1, 2, [3, 4]]

  b = copy.deepcopy(a)

  b[2][0] = -100

  print (b)  # b is changed

  print (a)  # a is unchanged

在這個例子中，a和b是對立的list對象，且他們的元素也相互獨立。

三、引用計數(shù)和垃圾回收

python中的所有的對象都是引用計數(shù)的，一個對象賦值或加入容器時，它的引用計數(shù)就會自增，當(dāng)使用del時或變量賦值為其他值時，引用計數(shù)就會自減，當(dāng)引用計數(shù)為0時，python的垃圾回收器就會回收該變量。

復(fù)制代碼代碼如下:

def TestGarbageCollection():

  import sys

  print(sys.getrefcount(37))

  a = 37 # Creates an object with value 37

  print(sys.getrefcount(37))

  b = a # Increases reference count on 37

  print(sys.getrefcount(37))

  c = []

  c.append(b) # Increases reference count on 37

  print(sys.getrefcount(37))

  del a # Decrease reference count of 37

  print(sys.getrefcount(37))

  b = 42 # Decrease reference count of 37

  print(sys.getrefcount(37))

  c[0] = 2.0 # Decrease reference count of 37

  print(sys.getrefcount(37)) 

TestGarbageCollection()