PyTips 0x0c - Python 知之深淺

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Python 中的對象分爲兩種：可變對象（mutable）和不可變對象（immutable）。不可變對象包括int，float，long，str，tuple等，可變對象包括list，set，dict等。在 Python 中，賦值（assignment, =）的過程僅僅是：

1. 建立一個（某個值的）對象；

2. 將變量名指向（引用）這個對象。

這就像 C 語言中指針的概念，只不過更靈活地是 Python 中的變量隨時能夠指向其它對象（不分類型），其它變量也能夠指向這一對象。若是這一對象是可變的，那麼對其中一個引用變量的改變會影響其它變量：

lst = [1, 2, 3]
s = lst
s.pop()
print(lst)

d = {'a': 0}
e = d
e['b'] = 1
print(d)

[1, 2]
{'b': 1, 'a': 0}

若是你不是刻意想要這樣作（實際也不多會要這樣操做），那麼就可能致使一些意想不到的錯誤（尤爲是在傳遞參數給函數的時候）。爲了解決這一麻煩，最簡單的方法就是不直接變量指向現有的對象，而是生成一份新的 copy 賦值給新的變量，有不少種語法能夠實現：

lst = [1,2,3]

llst = [lst,
        lst[:],
        lst.copy(),
        [*lst]] # invalid in 2.7
for i, v in enumerate(llst):
    v.append("#{}".format(i))
print(lst)

d = {"a": 0}
dd = [d,
      d.copy(),
      {**d}] # invalid in 2.7
for i, v in enumerate(dd):
    v['dd'] = "#{}".format(i)
print(d)

[1, 2, 3, '#0']
{'dd': '#0', 'a': 0}

deep vs shallow

上面給出的這些 copy 的例子比較簡單，都沒有嵌套的狀況出現，若是這裏的可變對象中還包含其它可變對象，結果會怎樣呢：

lst = [0, 1, [2, 3]]

llst = [lst,
        lst[:],
        lst.copy(),
        [*lst]]
for i, v in enumerate(llst):
    v[2].append("#{}".format(i))
print(lst)

d = {"a": {"b": [0]}}
dd = [d,
      d.copy(),
      {**d}]
for i, v in enumerate(dd):
    v['a']['b'].append("#{}".format(i))
print(d)

[0, 1, [2, 3, '#0', '#1', '#2', '#3']]
{'a': {'b': [0, '#0', '#1', '#2']}}

這些 copy 的方法稱爲淺拷貝（shallow copy），它相比直接賦值更進了一步生成了新的對象，可是對於嵌套的對象仍然採用了賦值的方法來建立；若是要再進一步，則須要深拷貝（deep copy），由標準庫 copy 提供：

from copy import deepcopy

lst = [0, 1, [2, 3]]
lst2 = deepcopy(lst)
lst2[2].append(4)
print(lst2)
print(lst)

d = {"a": {"b": [0]}}
d2 = deepcopy(d)
d2["a"]["b"].append(1)
print(d2)
print(d)

[0, 1, [2, 3, 4]]
[0, 1, [2, 3]]
{'a': {'b': [0, 1]}}
{'a': {'b': [0]}}

清楚了賦值（引用）、copy 仍是 deepcopy 之間的區別才能更好地避免意想不到的錯誤，一樣也能夠利用它們的特性去實現一些 little tricks，例如咱們在 0x04 閉包與做用域 中利用可變對象的特性實現 nonlocal 的功能。關於可變對象的引用、傳遞等既是 Python 的基本屬性，同時又由於隱藏在背後的「暗箱操做」而容易引發誤解，想要深刻了解能夠進一步閱讀參考連接的文章，我也會在後面的文章中繼續一邊學習、一邊補充更多這方面的知識。

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參考

1. python基礎（5）：深刻理解 python 中的賦值、引用、拷貝、做用域