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深浅拷贝 代码块和小数据池

程序员文章站 2023-01-13 11:58:56
深浅拷贝 在python中,对象赋值实际上是对象的引用。当创建一个对象,然后把它赋给另一个变量的时候,python并没有拷贝这个对象,而只是拷贝了这个对象的引用 浅拷贝:只拷贝第一层元素 深拷贝:不可变数据类型共用一个,可变数据类型另开辟一块空间(复制一份) 总结: 赋值是将一个对象的地址赋值给一个 ......

深浅拷贝

在python中,对象赋值实际上是对象的引用。当创建一个对象,然后把它赋给另一个变量的时候,python并没有拷贝这个对象,而只是拷贝了这个对象的引用

浅拷贝:只拷贝第一层元素

li = [1,2,3,4,[5,6,7]]
lst = li.copy()     #创建新的内存  浅拷贝只拷贝一层
print(li)
print(lst)

li[-1].append(90)
print(li)  #变
print(lst)   #变

li[0] = 56  
print(li)     #变
print(lst)    #不变
print(id(li))  #34512776
print(id(lst))  #34512840 
print(id(li[0]))  #15483882960
print(id(lst[0]))   #15483881200
print(id(li[0]))  #不一样了
print(id(lst[0]))   

li = [1,2,3,4]      #赋值 共用之前的内存
lst = li        
print(li)
print(lst)

li[0] = 56  #两个值都变
print(li)
print(lst)

深拷贝:不可变数据类型共用一个,可变数据类型另开辟一块空间(复制一份)

import copy
li = [1,2,3,4,[5,6,7]]
lst = copy.deepcopy(li)     #深拷贝
#浅拷贝只拷贝第一层元素,元素是不可变的,就不会变  元素是可变的 两个同时变
print(id(li))   #2286715761544
print(id(lst))  #2286715762824

li[-1].append(90)
print(li) #变
print(lst) #不变
print(id(li))   #1953220293512
print(id(lst))  #1953220294792
面试题:
li = [1,2]
li[1] = li
print(li)
结果:[1, [...]]

总结:

  • 赋值是将一个对象的地址赋值给一个变量,让变量指向该地址( 旧瓶装旧酒 )。

  • 浅拷贝是在另一块地址中创建一个新的变量或容器,但是容器内的元素的地址均是源对象的元素的地址的拷贝。也就是说新的容器中指向了旧的元素( 新瓶装旧酒 )。

  • 深拷贝是在另一块地址中创建一个新的变量或容器,同时容器内的元素的地址也是新开辟的,仅仅是值相同而已,是完全的副本。也就是说( 新瓶装新酒 )。

id,is,==

  在python中,id是什么?id是内存地址,那就有人问了,什么是内存地址呢? 你只要创建一个数据(对象)那么都会在内存中开辟一个空间,将这个数据临时加在到内存中,那么这个空间是有一个唯一标识的,就好比是身份证号,标识这个空间的叫做内存地址,也就是这个数据(对象)的id,那么你可以利用id()去获取这个数据的内存地址:

name = '小冯'
print(id(name))  # 1585831283968

那么 is 是什么? == 又是什么?

== 是比较的两边的数值是否相等,而 is 是比较的两边的内存地址是否相等。 如果内存地址相等,那么这两边其实是指向同一个内存地址。

a = 100
b = 100
print(a is b)   # true

可以说如果内存地址相同,那么值肯定相同,但是如果值相同,内存地址不一定相同。

代码块

python程序是由代码块构造的。块是一个python程序的文本,他是作为一个单元执行的。

代码块:一个模块,一个函数,一个类,一个文件等都是一个代码块。

而作为交互方式输入的每个命令都是一个代码块。

什么叫交互方式?就是咱们在cmd中进入python解释器里面,每一行代码都是一个代码块,

而对于一个文件中的两个函数,也分别是两个不同的代码块。

代码块的缓存机制

前提条件:在同一个代码块内。

机制内容:python在执行同一个代码块的初始化对象的命令时,会检查是否其值是否已经存在,如果存在,会将其重用。换句话说:执行同一个代码块时,遇到初始化对象的命令时,他会将初始化的这个变量与值存储在一个字典中,在遇到新的变量时,会先在字典中查询记录,如果有同样的记录那么它会重复使用这个字典中的之前的这个值。所以在你给出的例子中,文件执行时(同一个代码块)会把i1、i2两个变量指向同一个对象,满足缓存机制则他们在内存中只存在一个,即:id相同。

适用对象: int(float),str,bool。

对象的具体细则:(了解)

  int(float):任何数字在同一代码块下都会复用。

  bool:true和false在字典中会以1,0方式存在,并且复用。

  str:几乎所有的字符串都会符合缓存机制,具体规定如下:

非乘法得到的字符串都满足代码块的缓存机制:

s1 = '@!#*qwe'
s2 = '@!#*qwe'
print(s1 is s2)  # true

乘法得到的字符串分两种情况:

***乘数为1时,任何字符串满足代码块的缓存机制:

b1 = '啦@5847395qq0743895*&^%$#((&_+(())' *1
a1 = '啦@5847395qq0743895*&^%$#((&_+(())' *1

print(a1 is b1)  # true

乘数>=2时:仅含大小写字母,数字,下划线,总长度<=20,满足代码块的缓存机制:

s1 = 'old_' * 5
s2 = 'old_' * 5
print(s1 is s2)  # true

优点:能够提高一些字符串,整数处理人物在时间和空间上的性能;需要值相同的字符串,整数的时候,直接从‘字典’中取出复用,避免频繁的创建和销毁,提升效率,节约内存。

小数据池

小数据池,不同代码块的缓存机制,也称为小整数缓存机制,或者称为驻留机制等等,博主认为,只要你在网上查到的这些名字其实说的都是一个意思,叫什么因人而异。

前提条件**:在不同一个代码块内。

机制内容:官方对于整数,字符串的小数据池是这么说的:

python自动将-5~256的整数进行了缓存,当你将这些整数赋值给变量时,并不会重新创建对象,而是使用已经创建好的缓存对象。

python会将一定规则的字符串在字符串驻留池中,创建一份,当你将这些字符串赋值给变量时,并不会重新创建对象, 而是使用在字符串驻留池中创建好的对象。

  其实,无论是缓存还是字符串驻留池,都是python做的一个优化,就是将~5-256的整数,和一定规则的字符串,放在一个‘池’(容器,或者字典)中,无论程序中那些变量指向这些范围内的整数或者字符串,那么他直接在这个‘池’中引用,言外之意,就是内存中之创建一个。

适用对象int(float),str,bool

bool值就是true,false,无论你创建多少个变量指向true,false,那么他在内存中只存在一个。

小结。

  如果在同一代码块下,则采用同一代码块下的换缓存机制。

  如果是不同代码块,则采用小数据池的驻留机制。

# pycharm 通过运行文件的方式执行下列代码:  这是在同一个文件下也就是同一代码块下,采用同一代码块下的缓存机制。
i1 = 1000
i2 = 1000
print(i1 is i2)  # 结果为true 因为代码块下的缓存机制适用于所有数字
通过交互方式中执行下面代码:   # 这是不同代码块下,则采用小数据池的驻留机制。
>>> i1 = 1000
>>> i2 = 1000
>>> print(i1 is i2)
false  # 不同代码块下的小数据池驻留机制 数字的范围只是-5~256.

更多验证:

# 虽然在同一个文件中,但是函数本身就是代码块,所以这是在两个不同的代码块下,不满足小数据池(驻存机制),则指向两个不同的地址。
def func():
    i1 = 1000
    print(id(i1))  # 2288555806672

def func2():
    i1 = 1000
    print(id(i1))  # 2288557317392
func()
func2()