python 类变量对象变量

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云端行者 2024-11-05 08:18:04

文章标签 python 类变量对象变量数据全局变量局部变量 文章分类 Python 后端开发

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

1.2 变量的引用

定义一个整数变量a ，并且赋值为 1

In [2]: a = 1
	
	In [3]: id(a)
	Out[3]: 9294528
	
	In [4]: id(1)
	Out[4]: 9294528
	
	In [5]: b = a
	
	In [6]: id (a)
	Out[6]: 9294528

将变量 a 赋值为 2

In [7]: a = 2
	
	In [8]: id(2)
	Out[8]: 9294560
	
	In [9]: id(a)
	Out[9]: 9294560
	
	In [10]: id(b)
	Out[10]: 9294528
	
	In [11]: b
	Out[11]: 1

	In [12]: b = a
	
	In [13]: b
	Out[13]: 2

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 都是靠引用来传递的

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("函数返回的数据内存地址是 %s" % id("hello"))
	
		# 2> 将字符串变量返回,返回的是数据的引用，不是数据本身
		return result
	
	# 1，定义一个数字变量
	a = 10
	
	# 数据的地址本质上就是数字
	print("a 变量报错数据的内存地址是 %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受
	# 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)))
	
	# 结果呈现
	a 变量报错数据的内存地址是 1626304256
	在函数内部 10 对应的内存地址是 1626304256 
	函数返回的数据内存地址是 1097423356400
	hello 的内存地址是 1097423356400

02，可变和不可变类型

不可变类型，内存中数据不允许修改：

数字类型 int,bool,float,complex,long(2.x)
字符串str
元组tuple

可变类型，内存中的数据可以被修改：

列表list
自动dict

In [1]: # 列表
	
	In [2]: a = [1, 2, 3]
	
	In [3]: id(a)
	Out[3]: 139918828693704
	
	In [4]: a.append(4)
	
	In [5]: a
	Out[5]: [1, 2, 3, 4]
	
	In [6]: id(a)
	Out[6]: 139918828693704
	
	In [7]: a.remove(2)
	
	In [8]: a
	Out[8]: [1, 3, 4]
	
	In [9]: id(a)
	Out[9]: 139918828693704
	
	In [10]: a.clear()
	
	In [11]: a
	Out[11]: []
	
	In [12]: id(a)
	Out[12]: 139918828693704
	
	In [13]: a = []
	
	In [14]: id(a)
	Out[14 ]: 139918828812552
	
	

	In [1]: # 字典
	
	In [2]: d = {"name": 'lufei'}
	
	In [3]: d
	Out[3]: {'name': 'lufei'}
	
	In [4]: id(d)
	Out[4]: 139851481242504
	
	In [5]: d["age"] = 18
	
	In [6]: d
	Out[6]: {'name': 'lufei', 'age': 18}
	
	In [7]: id(d)
	Out[7]: 139851481242504
	
	In [8]: d.pop("age")
	Out[8]: 18
	
	In [9]: d
	Out[9]: {'name': 'lufei'}
	
	In [10]: id(d)
	Out[10]: 139851481242504
	
	In [11]: d.clear()
	
	In [12]: d
	Out[12]: {}
	
	In [13]: id(d)
	Out[13]: 139851481242504
	
	In [14]: d = {}
	
	In [15]: id(d)
	Out[15]: 139851481240416

注意：字典的key 只能使用不可变量的数据

注意
1，可变类型的数据变化，是通过方法来实现的
2，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 **改动** 对新赋值的数据引用

In [1]: d = {}

	In [2]: d["str"] = "字符串"
	
	In [3]: d
	Out[3]: {'str': '字符串'}
	
	In [4]: d[1] = "整数"
	
	In [5]: d
	Out[5]: {'str': '字符串', 1: '整数'}
	
	In [6]: d[(1,)] = "元组"
	
	In [7]: d
	Out[7]: {'str': '字符串', 1: '整数', (1,): '元组'}
	
	In [8]: d[[1, 2, 3]] = "列表"
	---------------------------------------------------------------------------
	TypeError                                 Traceback (most recent call last)
	<ipython-input-8-a55036046a7e> in <module>()
	----> 1 d[[1, 2, 3]] = "列表"
	
	TypeError: unhashable type: 'list'
	
	In [9]: d[{"a": "b"}] = "字典"
	---------------------------------------------------------------------------
	TypeError                                 Traceback (most recent call last)
	<ipython-input-9-92f5d6f58e65> in <module>()
	----> 1 d[{"a": "b"}] = "字典"
	
	TypeError: unhashable type: 'dict'

哈希（hash）

python 中内置有一个名字叫做hash(0) 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报错字典的数据，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 可以任意类型的数据

In [1]: hash(1)
	Out[1]: 1
	
	In [2]: hash("hello")
	Out[2]: 1132375164472456435
	
	In [3]: hash("hello")
	Out[3]: 1132375164472456435
	
	In [4]: hash("hello")
	Out[4]: 1132375164472456435
	
	In [5]: hash("hello python")
	Out[5]: 8043571658991483943
	
	In [6]: hash((1,))
	Out[6]: 3430019387558
	
	In [7]: hash([1, 2, 3])
	---------------------------------------------------------------------------
	TypeError                                 Traceback (most recent call last)
	<ipython-input-7-84d65be9aa35> in <module>()
	----> 1 hash([1, 2, 3])
	
	TypeError: unhashable type: 'list'
	
	In [8]: hash({"a": "b"})
	---------------------------------------------------------------------------
	TypeError                                 Traceback (most recent call last)
	<ipython-input-8-fd5f3c48593a> in <module>()
	----> 1 hash({"a": "b"})
	
	TypeError: unhashable type: 'dict'

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（没有定义任意一个函数内），所有函数 内部 都可以调用这个变量

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，相互隔离不会产生任何影响

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

局部变量的生命周期 --- TTL (Time To Live)

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

注意：函数执行时，需要处理变量时会：
1，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
2，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
3，如果没有，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

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进行申明

num = 10
	
	def demo1():
		# 希望修改全局变量的值 -- 使用 global 申明一下变量即可
		# global 关键字会告诉解释器后面的变量是一个全局变量
		# 再使用赋值语句是，就不会创建局部变量了
		global num
	
		num = 99
	
		print("demo1 ==> %d" % num)
	
	
	def demo2():
		print("demo2 ==> %d" % num)
	
	
	demo1()
	demo2()
	print("over")
	
	# 结果呈现
	demo1 ==> 99
	demo2 ==> 99
	over

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

num = 10
	
	
	def demo():
	
		print("%d" % num)
		print("%s" % title)
		print("%s" % name)

	
	title = "罗罗诺亚·索隆"

	demo()

	name = "娜美"

	# 结果呈现
	10
	罗罗诺亚·索隆
		print("%s" % name)
	NameError: name 'name' is not defined

注意