Python對象的引用、可變性和垃圾回收

一、標識、相等性和別名

1. 別名的例子

>>> charles = {'name': 'Charles L. Dodgson', 'born': 1832}
>>> lewis = charles
>>> lewis is charles
True
>>> id(charles)
139996185268800
>>> id(lewis)
139996185268800

　　2.相等性的例子

>>> charles = {'name': 'Charles L. Dodgson', 'born': 1832}
>>> alex = {'name': 'Charles L. Dodgson', 'born': 1832}
>>> alex == charles
True
>>> alex is charles
False
>>> id(alex)
139996185193136
>>> id(charles)
139996185268800

備註：== 運算符比較兩個對象的值（對象中保存的數據），而 is 比較對象的標識。

is 運算符比 == 速度快，由於它不能重載，因此 Python 不用尋找並調用特殊方法，而是直 接比較兩個整數 ID。

而 a == b 是語法糖，等同於 a.__eq__(b) 。

 

二、默認作淺複製

複製列表（或多數內置的可變集合）最簡單的方式是使用內置的類型構造方法。

>>> l1 = [12,123,22,213,222,1221]
>>> l2 = list(l1)
>>> l2 == l1
True
>>> l2 is l1
False

建立  l1的副本，l2和l1相等，可是l2和l1是不一樣的對象；也能夠這個樣複製， l2 = l1[:]

然而，構造方法或 [:] 作的是淺複製（即複製了最外層容器，副本中的元素是源容器中元素的引用）。

若是全部元素都是不可變的，那麼這樣沒有問題，還能節省內存。可是，若是有可變的元素，可能就會致使意想不到的問題。

 

>>> l1 = [3, [66,55,44], (7,8,9)]
>>> l2 = l1[:]
>>> l1.append(100)
>>> l1
[3, [66, 55, 44], (7, 8, 9), 100]
>>> l1[1].remove(55)
>>> print('l1', l1)
l1 [3, [66, 44], (7, 8, 9), 100]
>>> print('l2', l2)
l2 [3, [66, 44], (7, 8, 9)]

>>> l2[1] += [33,22]
>>> l2[2] += (10,11)
>>> print('l1', l1)
l1 [3, [66, 44, 33, 22], (7, 8, 9), 100]
>>> print('l2', l2)
l2 [3, [66, 44, 33, 22], (7, 8, 9, 10, 11)]　

解釋一下上面發生的現象，l1裏面有三個元素， 分別是3，[66,55,44]，(7,8,9)；l1引用這三個，l2也引用這三個

當l1進行append 時，不會對l2形成影響；可是l1刪除55的時候，l1的引用變成了[66,44] 此時l2的引用也變成了這個；

當l2對[66,44] + [33,22]時，l2和l1的引用都會變；可是當l2改變了元組(7,8,9)時，（元組是不可變對象）此時l2引用的元組變了(7,8,9,10,11)，可是l1的

引用仍是(7,8,9)

 

三、深複製

淺複製沒什麼問題，但有時咱們須要的是深複製（即副本不共享內部對象的引用）。

 copy模塊提供的 deepcopy 和 copy 函數能爲任意對象作深複製和淺複製。

import copy


class Bus(object):
    def __init__(self, passengers=None):
        if passengers is None:
            self.passengers = []
        if passengers is not None:
            self.passengers = list(passengers)

    def drop(self, name):
        self.passengers.remove(name)

    def pick(self, name):
        self.passengers.append(name)


bus1 = Bus(['Alice', 'Bill', 'Claire', 'David'])
bus2 = copy.copy(bus1)
bus3 = copy.deepcopy(bus1)
bus1.drop('Bill')
bus1.pick('tom')
print(bus1.passengers)
print(bus2.passengers)
print(bus3.passengers)
# -------------------------
# bus1 ['Alice', 'Claire', 'David', 'tom']
# bus2 ['Alice', 'Claire', 'David', 'tom']
# bus3 ['Alice', 'Bill', 'Claire', 'David']

　　淺複製時，bus1和bus2，公用了一個列表對象，這個是可變對象