目录
目标
-
变量的引用
-
可变和不可变类型
-
局部变量和全局变量
01. 变量的引用
变量 和 数据 都是保存在 内存 中的
在 Python 中 函数 的 参数传递 以及 返回值 都是靠 引用 传递的
1.1 引用的概念
在 Python 中
-
变量 和 数据 是分开存储的
-
数据 保存在内存中的一个位置
-
变量 中保存着数据在内存中的地址
-
变量 中 记录数据的地址,就叫做 引用
-
使用 id() 函数可以查看变量中保存数据所在的 内存地址
注意:如果变量已经被定义,当给一个变量赋值的时候,本质上是 修改了数据的引用
变量 不再 对之前的数据引用
变量 改为 对新赋值的数据引用
a = 'ABC'
时, Python 解释器干了两件事情:
1. 在内存中创建了一个'ABC'的字符串;
2. 在内存中创建了一个名为 a 的变量,并把它指向'ABC'。
也可以把一个变量 a 赋值给另一个变量 b,这个操作实际上是把变量 b
指向变量 a 所指向的数据,例如下面的代码:
a = 'ABC' b = a a = 'XYZ' print(b)
最后一行打印出变量 b 的内容到底是'ABC'呢还是'XYZ'?如果从数学意
义上理解,就会错误地得出 b 和 a 相同,也应该是'XYZ',但实际上 b 的
值是'ABC',让我们一行一行地执行代码,就可以看到到底发生了什么事:
执行 a = 'ABC',解释器创建了字符串'ABC'和变量 a,并把 a 指向'ABC':
1.2 变量引用 的示例
在 Python 中,变量的名字类似于 便签纸 贴在 数据 上
-
定义一个整数变量 a,并且赋值为 1
代码 | 图示 |
---|---|
a = 1 |
-
将变量 a 赋值为 2
代码 | 图示 |
---|---|
a = 2 |
-
定义一个整数变量 b,并且将变量 a 的值赋值给 b
代码 | 图示 |
---|---|
b = a |
变量 b 是第 2 个贴在数字 2 上的标签
思考和C中引用的不一样
#include <iostream> using namespace std; void main() { int a = 100; int b = 100; printf("&a = %d ; &b = %d\n", &a, &b); int c = a; printf("&c = %d; &a = %d\n", &c, &a); system("pause"); }
1.3 函数的参数和返回值的传递
在 Python 中,函数的 实参/返回值 都是是靠 引用 来传递来的
#include <iostream> using namespace std; void test(int num) { printf("&num : %d\n", &num); } void main() { int a = 100; printf("&a is %d\n", &a); test(a); system("pause"); }
函数返回的也是引用。
def test(num): print("在函数内部 %d 对应的内存地址是 %d" % (num, id(num))) # 1> 定义一个字符串变量 result = "hello" print("函数要返回数据的内存地址是 %d" % id(result)) # 2> 将字符串变量返回,返回的是数据的引用,而不是数据本身 return result # 1. 定义一个数字的变量 a = 10 # 数据的地址本质上就是一个数字 print("a 变量保存数据的内存地址是 %d" % id(a)) # 2. 调用 test 函数,本质上传递的是实参保存数据的引用,而不是实参保存的数据! # 注意:如果函数有返回值,但是没有定义变量接收 # 程序不会报错,但是无法获得返回结果 r = test(a) print("%s 的内存地址是 %d" % (r, id(r)))
python 深入理解 赋值、引用、拷贝、作用域
Refs: https://www.cnblogs.com/jiangzhaowei/p/5740913.html
02. 可变和不可变类型
-
不可变类型,内存中的数据不允许被修改:
-
数字类型 int, bool, float, complex, long(2.x)
-
字符串 str
-
元组 tuple
-
地址不变,内容可以修改。
-
-
可变类型,内存中的数据可以被修改:
-
列表 list
-
字典 dict
-
a = 1 a = "hello" a = [1, 2, 3] a = [3, 2, 1] demo_list = [1, 2, 3] print("定义列表后的内存地址 %d" % id(demo_list)) demo_list.append(999) demo_list.pop(0) demo_list.remove(2) demo_list[0] = 10 print("修改数据后的内存地址 %d" % id(demo_list)) demo_dict = {"name": "小明"} print("定义字典后的内存地址 %d" % id(demo_dict)) demo_dict["age"] = 18 demo_dict.pop("name") demo_dict["name"] = "老王" print("修改数据后的内存地址 %d" % id(demo_dict))
注意:字典的 key 只能使用不可变类型的数据
注意
-
可变类型的数据变化,是通过 方法 来实现的
-
如果给一个可变类型的变量,赋值了一个新的数据,引用会修改
-
变量 不再 对之前的数据引用
-
变量 改为 对新赋值的数据引用
-
方法修改值地址不变
赋值地址变化
哈希 (hash)(C#中有)
-
Python 中内置有一个名字叫做 hash(o) 的函数
-
接收一个 不可变类型 的数据作为 参数
-
返回 结果是一个 整数
-
-
哈希 是一种 算法,其作用就是提取数据的 特征码(指纹)
-
相同的内容 得到 相同的结果
-
不同的内容 得到 不同的结果
-
-
在 Python 中,设置字典的 键值对 时,会首先对 key 进行 hash 已决定如何在内存中保存字典的数据,以方便 后续 对字典的操作:增、删、改、查
-
键值对的 key 必须是不可变类型数据
-
键值对的 value 可以是任意类型的数据
-
-
C3 GetHashCode
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace Change { class Program { static void Main(string[] args) { int a = 10; int b = 10; int c = 100; c = a; a.GetHashCode(); Console.WriteLine("-----------------------------"); Console.WriteLine("{0}, {1}, {2}", a.GetHashCode(), b.GetHashCode(), c.GetHashCode()); Console.Read(); } } }
03. 局部变量和全局变量
-
局部变量 是在 函数内部 定义的变量,只能在函数内部使用
-
全局变量 是在 函数外部定义 的变量(没有定义在某一个函数内),所有函数 内部 都可以使用这个变量
提示:在其他的开发语言中,大多 不推荐使用全局变量 —— 可变范围太大,导致程序不好维护!
3.1 局部变量
-
局部变量 是在 函数内部 定义的变量,只能在函数内部使用
-
函数执行结束后,函数内部的局部变量,会被系统回收
-
不同的函数,可以定义相同的名字的局部变量,但是 彼此之间 不会产生影响
局部变量的作用
-
在函数内部使用,临时 保存 函数内部需要使用的数据
-
def demo1(): num = 10 print(num) num = 20 print("修改后 %d" % num) def demo2(): num = 100 print(num) demo1() demo2() print("over")
def demo1(): # 定义一个局部变量 # 1> 出生:执行了下方的代码之后,才会被创建 # 2> 死亡:函数执行完成之后 num = 10 print("在demo1函数内部的变量是 %d" % num) def demo2(): num = 99 print("demo2 ==> %d" % num) pass # 在函数内部定义的变量,不能在其他位置使用 # print("%d" % num) demo1() demo2()
# 全局变量 num = 10 def demo1(): print("demo1 ==> %d" % num) def demo2(): print("demo2 ==> %d" % num) demo1() demo2()
局部变量的生命周期
-
所谓 生命周期 就是变量从 被创建 到 被系统回收 的过程
-
局部变量 在 函数执行时 才会被创建
-
函数执行结束后 局部变量 被系统回收
-
局部变量在生命周期 内,可以用来存储 函数内部临时使用到的数据
3.2 全局变量
-
全局变量 是在 函数外部定义 的变量,所有函数内部都可以使用这个变量
# 全局变量 num = 10 def demo1(): # 希望修改全局变量的值 # 在 python 中,是不允许直接修改全局变量的值 # 如果使用赋值语句,会在函数内部,定义一个局部变量 num = 99 print("demo1 ==> %d" % num) def demo2(): print("demo2 ==> %d" % num) demo1() demo2()
注意:函数执行时,需要处理变量时 会:
-
首先 查找 函数内部 是否存在 指定名称 的局部变量,如果有,直接使用
-
如果没有,查找 函数外部 是否存在 指定名称 的全局变量,如果有,直接使用
-
如果还没有,程序报错!
1) 函数不能直接修改 全局变量的引用
-
全局变量 是在 函数外部定义 的变量(没有定义在某一个函数内),所有函数 内部 都可以使用这个变量
-
注意:只是在函数内部定义了一个局部变量而已,只是变量名相同 —— 在函数内部不能直接修改全局变量的值
提示:在其他的开发语言中,大多 不推荐使用全局变量 —— 可变范围太大,导致程序不好维护!
-
在函数内部,可以 通过全局变量的引用获取对应的数据
-
但是,不允许直接修改全局变量的引用 —— 使用赋值语句修改全局变量的值
注意:只是在函数内部定义了一个局部变量而已,只是变量名相同 —— 在函数内部不能直接修改全局变量的值
2) 在函数内部修改全局变量的值
-
如果在函数中需要修改全局变量,需要使用 global 进行声明
# 全局变量 num = 10 def demo1(): # 希望修改全局变量的值 - 使用 global 声明一下变量即可 # global 关键字会告诉解释器后面的变量是一个全局变量 # 再使用赋值语句时,就不会创建局部变量 global num num = 99 print("demo1 ==> %d" % num) def demo2(): print("demo2 ==> %d" % num) demo1() demo2()
3) 全局变量定义的位置
-
为了保证所有的函数都能够正确使用到全局变量,应该 将全局变量定义在其他函数的上方
# 注意:在开发时,应该把模块中的所有全局变量 # 定义在所有函数上方,就可以保证所有的函数 # 都能够正常的访问到每一个全局变量了 num = 10 # 再定义一个全局变量 title = "黑马程序员" # 再定义一个全局变量 name = "小明" def demo(): print("%d" % num) print("%s" % title) print("%s" % name) # # 再定义一个全局变量 # title = "黑马程序员" demo() # # 再定义一个全局变量 # name = "小明"
注意
-
由于全局变量 c,是在调用函数之后,才定义的,在执行函数时,变量还没有定义,所以程序会报错!
代码结构示意图如下
4) 全局变量命名的建议
-
为了避免局部变量和全局变量出现混淆,在定义全局变量时,有些公司会有一些开发要求,例如:
-
全局变量名前应该增加 g_ 或者 gl_ 的前缀
提示:具体的要求格式,各公司要求可能会有些差异
gl_num = 10 # 再定义一个全局变量 gl_title = "黑马程序员" # 再定义一个全局变量 gl_name = "小明" def demo(): # 如果局部变量的名字和全局变量的名字相同 # pycharm会在局部变量下方显示一个灰色的虚线 num = 99 print("%d" % num) print("%s" % gl_title) print("%s" % gl_name) # # 再定义一个全局变量 # title = "黑马程序员" demo()