从零学Python之引用和类属性的初步理解
2014-05-19来源:

Python是一种解释型、面向对象、动态数据类型的高级程序设计语言。自从20世纪90年代初Python语言诞生至今,它逐渐被广泛应用于处理系统管理任务和Web编程。Python已经成为最受欢迎的程序设计语言之一。2011年1月,它被TIOBE编程语言排行榜评为2010年度语言。自从2004年以后,python的使用率是呈线性增长。

Python在设计上坚持了清晰划一的风格,这使得Python成为一门易读、易维护,并且被大量用户所欢迎的、用途广泛的语言。

鉴于以上各种优点,忍不住对Python进行了一番学习,略有收获,分享给大家。

最近对Python的对象引用机制稍微研究了一下,留下笔记,以供查阅。

首先有一点是明确的:「Python中一切皆对象」。

那么,这到底意味着什么呢?

如下代码:

代码如下:

#!/usr/bin/envpython

a=[0,1,2]#来个简单的list

#最初,list和其中各个元素的id是这样的。

print'origin'

printid(a),a

forxina:

printid(x),x

print'----------------------'

#我们把第一个元素改改

print'afterchangea[0]'

a[0]=4

printid(a),a

forxina:

printid(x),x

print'----------------------'

#我们再把第二个元素改改

print'afterchangea[1]'

a[1]=5

printid(a),a

forxina:

printid(x),x

print'----------------------'

#回头看看直接写个0,id是多少

print'howaboutconst0?'

printid(0),0

运行结果如下:

代码如下:

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

从「Origin」部分来看,list中各个元素的地址之间都正好相差24,依次指向各自的数据——这让我想到了数组。

当修改a[0]的值之后,发现,a[0]的地址发生了变化。也就是说,赋值语句实际上只是让a[0]重新指向另一个对象而已。此外,还注意到,a[0]的地址和a[2]的地址相差48(2个24)。

当再次修改a[1]之后,同样地,a[1]的地址也发生变化,有趣的是,这次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个24)。

最后,当直接把数字0的地址打印出来后,发现它的地址和最开始的a[0]的地址完全一样。

至此,基本可以说明,就算是list中的元素,其实也是引用。修改list中的元素,实际上还是在修改引用而已。

对于Python中类属性,有人提到过「类属性在同一类及其子类之间共享,修改类属性会影响到同一类及其子类的所有对象」。

听着挺吓人,但仔细研究之后,其实倒也不是什么大不了的事情。

如下代码:

代码如下:

#!/usr/bin/envpython

classBird(object):

name='bird'

talent=['fly']

classChicken(Bird):

pass

bird=Bird();

bird2=Bird();#同类实例

chicken=Chicken();#子类实例

#最开始是这样的

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'----------------------------'

#换个名字看看

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'----------------------------'

#洗个天赋试试(修改类属性中的元素)

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'----------------------------'

#换个新天赋树(整个类属性全换掉)

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'----------------------------'

#洗掉新天赋树(对新来的类属性中的元素进行修改)

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'----------------------------'

运行结果:

代码如下:

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」的时候,同类对象,子类对象的相同类属性的地址都是相同的——这就是所谓的「共享」。

修改name之后,只有被修改的对象name属性发生变化。这是因为对name的赋值操作实际上就是换了一个字符串,重新引用。字符串本身并没有发生变化。所以并没有在同类和子类之间产生互相影响。

接下来,修改talent中的元素。这时,情况有所改变:同类及其子类的talent属性都一起跟着变了——这很好理解,因为它们都引用的内存地址都一样,引用的是同一个对象。

再接下来,给talent重新赋值,也就是改成引用另外一个对象。结果是只有本实例的talent属性变化了。从内存地址可以看出,本实例和其他实例的talent属性已经不再指向相同的对象了。就是说「至此,本实例已经是圈外人士了」。

那么,最后再次修改talent中元素后,对其他实例无影响的结果也是很好理解了。因为已经是「圈外人士」了嘛,我再怎么折腾也都是自己的事情了。

所以,「类属性在同类及其子类之间互相影响」必须有一个前提条件:实例建立后,其类属性从来没有被重新赋值过,即类属性依然指向最初所指向的内存地址。

最后提一下对象属性

如下代码:

代码如下:

#!/usr/bin/envpython

classBird(object):

def__init__(self):

self.talent=['fly']

bird=Bird()

bird2=Bird()

#刚开始的情形

print'Origin'

printid(bird.talent),bird.talent

printid(bird2.talent),bird2.talent

print'--------------------'

#修改其中一个对象的属性

bird.talent[0]='walk'

print'afterchangingattribute'

printid(bird.talent),bird.talent

printid(bird2.talent),bird2.talent

print'--------------------'

#作死:两个对象的属性指向同一个内存地址,再修改

bird.talent=bird2.talent

bird.talent[0]='swim'

print'assigntoanotherattributeandchangeit'

printid(bird.talent),bird.talent

printid(bird2.talent),bird2.talent

print'--------------------'

运行结果:

代码如下:

PastgiftMacbookPro:pythonpastgift$./changeAttributeTest2.py

Origin

['fly']

['fly']

--------------------

afterchangingattribute

['walk']

['fly']

--------------------

assigntoanotherattributeandchangeit

['swim']

['swim']

--------------------

由于对象属性就算内容完全一样(刚初始化后的属性内容一般都是一样的),也会分配到完全不同的内存地址上去。所以不存在「同类对象之间影响」的情况。

但如果让一个对象的属性和另一个对象的属性指向同一个地址,两者之间(但也仅限两者之间)便又互相牵连起来。

更多信息请查看IT技术专栏

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