深入理解Python中变量赋值的问题


Posted in Python onJanuary 12, 2017

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 = {}

def foo():
 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:

class TestObj(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:

class TestObj(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:

class Context(object):
 pass


def foo(context):
 context.a = 10
 context.b = 20
 x = 1

def hoo(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__ import print_function

def initialize(context):
 g.a = 333
 g.b = 666
 context.x = 888

def handle_data(context, data):
 g.c = g.a + g.b + context.x + context.y
 a = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6])
 print("outer space: a is %s" % a)
 print("outer space: context is %s" % context)

main_exec.py

from __future__ import print_function

import sys
import imp
from pprint import pprint

class Context(object):
 pass

class PersistentState(object):
 pass


# Script starts from here

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 = "import numpy as np\nfrom main_exec import PersistentState\ng=PersistentState()"
 exec(head_code, code_scope)
 origin_global_names = set(code_scope.keys())

 with open("outer_code.py", "rb") as f:
 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"]
 assert g.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。

Python 相关文章推荐
天翼开放平台免费短信验证码接口使用实例
Dec 18 Python
Python3实现并发检验代理池地址的方法
Sep 18 Python
python中实现迭代器(iterator)的方法示例
Jan 19 Python
python+requests+unittest API接口测试实例(详解)
Jun 10 Python
利用Python进行异常值分析实例代码
Dec 07 Python
Python中几种属性访问的区别与用法详解
Oct 10 Python
在python中按照特定顺序访问字典的方法详解
Dec 14 Python
python操作小程序云数据库实现简单的增删改查功能
Jun 06 Python
wxPython实现列表增删改查功能
Nov 19 Python
pyspark 随机森林的实现
Apr 24 Python
python 牛顿法实现逻辑回归(Logistic Regression)
Oct 15 Python
Python 如何利用ffmpeg 处理视频素材
Nov 27 Python
Python时间获取及转换知识汇总
Jan 11 #Python
json跨域调用python的方法详解
Jan 11 #Python
Python中遇到的小问题及解决方法汇总
Jan 11 #Python
python使用正则表达式匹配字符串开头并打印示例
Jan 11 #Python
SQLite3中文编码 Python的实现
Jan 11 #Python
利用python实现数据分析
Jan 11 #Python
使用python调用zxing库生成二维码图片详解
Jan 10 #Python
You might like
php函数serialize()与unserialize()用法实例
2014/11/06 PHP
PHP实现模拟http请求的方法分析
2017/12/20 PHP
PHP中上传文件打印错误错误类型分析
2019/04/14 PHP
最短的javascript:地址栏载入脚本代码
2011/10/13 Javascript
JavaScript作用域链示例分享
2014/05/27 Javascript
javascript使用switch case实现动态改变超级链接文字及地址
2014/12/16 Javascript
js实现禁止中文输入的方法
2015/01/14 Javascript
js全选实现和判断是否有复选框选中的方法
2015/02/17 Javascript
JavaScript程序设计之JS调试
2015/12/09 Javascript
js判断图片加载完成后获取图片实际宽高的方法
2016/02/25 Javascript
基于JS实现密码框(password)中显示文字提示功能代码
2016/05/27 Javascript
微信小程序 switch组件详解及简单实例
2017/01/10 Javascript
input获取焦点时底部菜单被顶上来问题的解决办法
2017/01/24 Javascript
在 Vue-CLI 中引入 simple-mock实现简易的 API Mock 接口数据模拟
2018/11/28 Javascript
微信小程序实现的一键复制功能示例
2019/04/24 Javascript
node.JS二进制操作模块buffer对象使用方法详解
2020/02/06 Javascript
Python中的anydbm模版和shelve模版使用指南
2015/07/09 Python
Python通过正则表达式选取callback的方法
2015/07/18 Python
python flask实现分页效果
2017/06/27 Python
Python安装模块的常见问题及解决方法
2018/02/05 Python
python使用tornado实现简单爬虫
2018/07/28 Python
python中pika模块问题的深入探究
2018/10/13 Python
对Python 两大环境管理神器 pyenv 和 virtualenv详解
2018/12/31 Python
在python中利用opencv简单做图片比对的方法
2019/01/24 Python
Python线上环境使用日志的及配置文件
2019/07/28 Python
Python 分发包中添加额外文件的方法
2019/08/16 Python
django 取消csrf限制的实例
2020/03/13 Python
伦敦一家非常流行的时尚精品店:Oxygen Boutique
2017/01/15 全球购物
Tahari ASL官方网站:高级设计师女装
2021/03/15 全球购物
自我评价怎么写正确呢?
2013/12/02 职场文书
煤矿安全演讲稿
2014/05/09 职场文书
办公室主任竞聘演讲稿
2014/05/15 职场文书
干部选拔任用方案
2014/05/26 职场文书
市场调查策划方案
2014/06/10 职场文书
银行贷款委托书范本
2014/10/11 职场文书
什么是求职信?求职信应包含哪些内容?
2019/08/14 职场文书