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Python一切皆對象

Python從設計之初就是一門面向對象的語言,它有一個重要的概念,即一切皆對象。

Java雖然也是面向對象程式設計的語言,但是血統沒有Python純正。比如Java的八種基本資料類型之一int,在持久化的時候,就需要包裝成Integer類對象。但是在python中,一切皆對象。數字、字元串、元組、清單、字典、函數、方法、類、子產品等等都是對象,包括你的代碼。

究竟何謂對象?不同的程式設計語言以不同的方式定義“對象”。某些語言中,它意味着所有對象必須有屬性和方法;另一些語言中,它意味着所有的對象都可以子類化。

在Python中,定義是松散的,某些對象既沒有屬性也沒有方法,而且不是所有的對象都可以子類化。但是Python的萬物皆對象從感性上可以解釋為:Python 中的一切都可以指派給變量或者作為參數傳遞給函數。

Python 的所有對象都有三個特性:

身份:每個對象都有一個唯一的身份辨別自己,任何對象的身份都可以使用内建函數 id() 來得到,可以簡單的認為這個值是該對象的記憶體位址。

類型:對象的類型決定了對象可以儲存什麼類型的值,有哪些屬性和方法,可以進行哪些操作,遵循怎樣的規則。可以使用内建函數 type() 來檢視對象的類型。

值:對象所表示的資料

"身份"、"類型"和"值"在所有對象建立時被指派。如果對象支援更新操作,則它的值是可變的,否則為隻讀(數字、字元串、元組等均不可變)。隻要對象還存在,這三個特性就一直存在。

對象的屬性:大部分 Python 對象有屬性、值或方法,使用句點(.)标記法來通路屬性。最常見的屬性是函數和方法,一些 Python 對象也有資料屬性,如:類、子產品、檔案等

簡單來看,上邊的代碼執行了以下操作:

建立了一個對象來代表數字 3

如果變量 a 不存在,建立一個新的變量 a

将變量 a 和數字 3 進行連接配接,即 a 成為對象 3 的一個引用,從内部來看,變量是到對象的記憶體空間的一個指針,尤其注意:變量總是連接配接到對象,而不會連接配接到其他變量。

從概念上可以這樣了解,對象是堆上配置設定的一個記憶體空間,用來表示對象所代表的值;變量是一個系統建立的表中的元素,擁有指向對象的引用;引用是從變量到對象的指針。

從技術上來說,每一個對象有兩個标準的頭部資訊,一個類型辨別符來辨別類型,還有一個引用的計數器,用于決定是否需要對對象進行回收。這裡還涉及到對象的一種優化方法,Python 緩存了某些不變的對象對其進行複用,而不是每次建立新的對象。

在 Python 中變量都是指向某一對象的引用,當多個變量都引用了相同的對象,成為共享引用。

但對于像清單這種可變對象來說則不同

由于清單的這種可變性,在代碼執行某些操作時可能出現一些意外,是以需要對其進行拷貝來保持原來的清單

對于字典和集合等沒有分片概念的類型來說,可以使用 copy 子產品中的 copy() 方法進行拷貝

== 操作符用于測試兩個被引用的對象的值是否相等

is 用于比較兩個被引用的對象是否是同一個對象

當操作對象為一個較小的數字或較短的字元串時,又有不同:

這是由于 Python 的緩存機制造成的,小的數字和字元串被緩存并複用,是以 a 和 b 指向同一個對象

上邊提到對象包含一個引用的計數器,計數器記錄了目前指向該對象引用的數目,一旦對象的計數器為 0 ,即不存在對該對象的引用,則這個對象的記憶體空間會被回收。這就是 Python 中對象的回收機制,一個最明顯的好處即在編寫代碼過程中不需要考慮釋放記憶體空間。

可以通過 sys 子產品中的 getrefcount() 函數查詢一個對象計數器的值

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