從零學Python之引用和類屬性的初步理解

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    Python是一種解釋型、面向對象、動態(tài)數(shù)據(jù)類型的高級程序設計語言。自從20世紀90年代初Python語言誕生至今,它逐漸被廣泛應用于處理系統(tǒng)管理任務和Web編程。Python已經(jīng)成為最受歡迎的程序設計語言之一。2011年1月,它被TIOBE編程語言排行榜評為2010年度語言。自從2004年以后,python的使用率是呈線性增長。
    Python在設計上堅持了清晰劃一的風格,這使得Python成為一門易讀、易維護,并且被大量用戶所歡迎的、用途廣泛的語言。
    鑒于以上各種優(yōu)點,忍不住對Python進行了一番學習,略有收獲,分享給大家。
    最近對Python的對象引用機制稍微研究了一下,留下筆記,以供查閱。
    首先有一點是明確的:「Python中一切皆對象」。
    那么,這到底意味著什么呢?
    如下代碼:
    代碼如下:
    #!/usr/bin/envpython
    a=[0,1,2]#來個簡單的list
    #最初,list和其中各個元素的id是這樣的。
    print'origin'
    printid(a),a
    forxina:
    printid(x),x
    print'----------------------'
    #我們把第一個元素改改
    print'afterchangea[0]'
    a[0]=4
    printid(a),a
    forxina:
    printid(x),x
    print'----------------------'
    #我們再把第二個元素改改
    print'afterchangea[1]'
    a[1]=5
    printid(a),a
    forxina:
    printid(x),x
    print'----------------------'
    #回頭看看直接寫個0,id是多少
    print'howaboutconst0?'
    printid(0),0
    運行結果如下:
    代碼如下:
    PastgiftMacbookPro:pythonpastgift$./refTest.py
    Origin
    [0,1,2]
    0
    1
    2
    ----------------------
    afterchangea[0]
    [4,1,2]
    4
    1
    2
    ----------------------
    afterchangea[1]
    [4,5,2]
    4
    5
    2
    ----------------------
    howaboutconst0?
    0
    從「Origin」部分來看,list中各個元素的地址之間都正好相差24,依次指向各自的數(shù)據(jù)——這讓我想到了數(shù)組。
    當修改a[0]的值之后,發(fā)現(xiàn),a[0]的地址發(fā)生了變化。也就是說,賦值語句實際上只是讓a[0]重新指向另一個對象而已。此外,還注意到,a[0]的地址和a[2]的地址相差48(2個24)。
    當再次修改a[1]之后,同樣地,a[1]的地址也發(fā)生變化,有趣的是,這次a[1]的地址和a[0]的地址又相差24,和原先的a[2]相差72(3個24)。
    最后,當直接把數(shù)字0的地址打印出來后,發(fā)現(xiàn)它的地址和最開始的a[0]的地址完全一樣。
    至此,基本可以說明,就算是list中的元素,其實也是引用。修改list中的元素,實際上還是在修改引用而已。
    對于Python中類屬性,有人提到過「類屬性在同一類及其子類之間共享,修改類屬性會影響到同一類及其子類的所有對象」。
    聽著挺嚇人,但仔細研究之后,其實倒也不是什么大不了的事情。
    如下代碼:
    代碼如下:
    #!/usr/bin/envpython
    classBird(object):
    name='bird'
    talent=['fly']
    classChicken(Bird):
    pass
    bird=Bird();
    bird2=Bird();#同類實例
    chicken=Chicken();#子類實例
    #最開始是這樣的
    print'Originalattr'
    printid(bird.name),bird.name
    printid(bird.talent),bird.talent
    printid(bird2.name),bird2.name
    printid(bird2.talent),bird2.talent
    printid(chicken.name),chicken.name
    printid(chicken.talent),chicken.talent
    print'----------------------------'
    #換個名字看看
    bird.name='birdnamechanged!'
    print'afterchangingname'
    printid(bird.name),bird.name
    printid(bird.talent),bird.talent
    printid(bird2.name),bird2.name
    printid(bird2.talent),bird2.talent
    printid(chicken.name),chicken.name
    printid(chicken.talent),chicken.talent
    print'----------------------------'
    #洗個天賦試試(修改類屬性中的元素)
    bird.talent[0]='walk'
    print'afterchangingtalent(alist)'
    printid(bird.name),bird.name
    printid(bird.talent),bird.talent
    printid(bird2.name),bird2.name
    printid(bird2.talent),bird2.talent
    printid(chicken.name),chicken.name
    printid(chicken.talent),chicken.talent
    print'----------------------------'
    #換個新天賦樹(整個類屬性全換掉)
    bird.talent=['swim']
    print'afterreassigntalent'
    printid(bird.name),bird.name
    printid(bird.talent),bird.talent
    printid(bird2.name),bird2.name
    printid(bird2.talent),bird2.talent
    printid(chicken.name),chicken.name
    printid(chicken.talent),chicken.talent
    print'----------------------------'
    #洗掉新天賦樹(對新來的類屬性中的元素進行修改)
    bird.talent[0]='dance'
    print'changingelementafterreassigningtalent'
    printid(bird.name),bird.name
    printid(bird.talent),bird.talent
    printid(bird2.name),bird2.name
    printid(bird2.talent),bird2.talent
    printid(chicken.name),chicken.name
    printid(chicken.talent),chicken.talent
    print'----------------------------'
    運行結果:
    代碼如下:
    PastgiftMacbookPro:pythonpastgift$./changeAttributeTest.py
    Originalattr
    bird
    ['fly']
    bird
    ['fly']
    bird
    ['fly']
    ----------------------------
    afterchangingname
    birdnamechanged!
    ['fly']
    bird
    ['fly']
    bird
    ['fly']
    ----------------------------
    afterchangingtalent(alist)
    birdnamechanged!
    ['walk']
    bird
    ['walk']
    bird
    ['walk']
    ----------------------------
    afterreassigntalent
    birdnamechanged!
    ['swim']
    bird
    ['walk']
    bird
    ['walk']
    ----------------------------
    changingelementafterreassigningtalent
    birdnamechanged!
    ['dance']
    bird
    ['walk']
    bird
    ['walk']
    ----------------------------
    在「Origin」的時候,同類對象,子類對象的相同類屬性的地址都是相同的——這就是所謂的「共享」。
    修改name之后,只有被修改的對象name屬性發(fā)生變化。這是因為對name的賦值操作實際上就是換了一個字符串,重新引用。字符串本身并沒有發(fā)生變化。所以并沒有在同類和子類之間產(chǎn)生互相影響。
    接下來,修改talent中的元素。這時,情況有所改變:同類及其子類的talent屬性都一起跟著變了——這很好理解,因為它們都引用的內存地址都一樣,引用的是同一個對象。
    再接下來,給talent重新賦值,也就是改成引用另外一個對象。結果是只有本實例的talent屬性變化了。從內存地址可以看出,本實例和其他實例的talent屬性已經(jīng)不再指向相同的對象了。就是說「至此,本實例已經(jīng)是圈外人士了」。
    那么,最后再次修改talent中元素后,對其他實例無影響的結果也是很好理解了。因為已經(jīng)是「圈外人士」了嘛,我再怎么折騰也都是自己的事情了。
    所以,「類屬性在同類及其子類之間互相影響」必須有一個前提條件:實例建立后,其類屬性從來沒有被重新賦值過,即類屬性依然指向最初所指向的內存地址。
    最后提一下對象屬性
    如下代碼:
    代碼如下:
    #!/usr/bin/envpython
    classBird(object):
    def__init__(self):
    self.talent=['fly']
    bird=Bird()
    bird2=Bird()
    #剛開始的情形
    print'Origin'
    printid(bird.talent),bird.talent
    printid(bird2.talent),bird2.talent
    print'--------------------'
    #修改其中一個對象的屬性
    bird.talent[0]='walk'
    print'afterchangingattribute'
    printid(bird.talent),bird.talent
    printid(bird2.talent),bird2.talent
    print'--------------------'
    #作死:兩個對象的屬性指向同一個內存地址,再修改
    bird.talent=bird2.talent
    bird.talent[0]='swim'
    print'assigntoanotherattributeandchangeit'
    printid(bird.talent),bird.talent
    printid(bird2.talent),bird2.talent
    print'--------------------'
    運行結果:
    代碼如下:
    PastgiftMacbookPro:pythonpastgift$./changeAttributeTest2.py
    Origin
    ['fly']
    ['fly']
    --------------------
    afterchangingattribute
    ['walk']
    ['fly']
    --------------------
    assigntoanotherattributeandchangeit
    ['swim']
    ['swim']
    --------------------
    由于對象屬性就算內容完全一樣(剛初始化后的屬性內容一般都是一樣的),也會分配到完全不同的內存地址上去。所以不存在「同類對象之間影響」的情況。
    但如果讓一個對象的屬性和另一個對象的屬性指向同一個地址,兩者之間(但也僅限兩者之間)便又互相牽連起來。