Python 不可变对象传引用
在 Python 中，对象可以分为可变对象和不可变对象。不可变对象是指在对象创建后，其内容无法被改变的对象。常见的不可变对象有字符串、元组和数字。理解不可变对象的传参方式，对于写出高效的 Python 代码至关重要。
不可变对象的特点
不可变对象的主要特点是它们的值不能被修改，这意味着，任何对其内容的改变都会导致新对象的创建，而不是对原对象的修改。这种特性，使得不可变对象在多线程环境中更具安全性，因为它们不会被意外改变。
传引用与传值
在 Python 中，所有变量都是对象的引用。无论是可变对象还是不可变对象，都是通过引用传递的。但对于不可变对象，当我们尝试修改它们的内容时，实际上是创建了一个新对象。这个过程不是直接改变原对象，而是让引用指向一个新的对象。
下面是一个简单的示例，说明不可变对象如何在函数中变化：
def modify_string(s):
s += " World!"
print("Inside function:", s)
my_string = "Hello"
modify_string(my_string)
print("Outside function:", my_string)
输出结果
Inside function: Hello World!
Outside function: Hello
在这个示例中，modify_string 函数试图修改字符串 s。尽管我们在函数内部看到了字符串的改变，但在函数外部打印 my_string 时，我们发现原始字符串依然未变，这表明了不可变对象的特点。
状态图
为了更直观地理解这个过程，我们可以使用状态图来描述不可变对象在函数调用过程中的状态转移。
stateDiagram
state "my_string = 'Hello'" as my_string {
[*] --> Hello
}
state "Inside modify_string" as modify_string {
Hello --> HelloWorld: s += " World!"
}
state "Return to caller" as return {
HelloWorld --> Hello: my_string remains unchanged
}
在这个状态图中，我们可以看到 my_string 最初指向字符串 'Hello'。当进入 modify_string 函数时，s 将 'Hello' 修改为 'Hello World!'。但是，当函数返回时，my_string 依旧指向未变化的 'Hello'。
不可变对象的优势
- 性能优化：由于不可变对象在内存中是共享的，不同的变量可以引用同一个内存地址，从而节省内存。
- 线程安全：不可变对象可以在多线程中安全使用，因为它们的值不会被改变。
- 哈希表存储：不可变对象可以用作哈希表的键。
结论
Python 中的不可变对象虽然不能被修改，但对它们的引用依然存在，这种设计带来了许多优势。从性能到安全性，都使得不可变对象在编码中成为一种重要的选择。理解不可变对象传参的机制，将帮助我们更好地编写高效、可维护的 Python 代码。在实际应用中，合理使用不可变对象及其特性，能够使我们的程序更加优雅与健壮。
