python可变元素list在程序中的注意事项

桃扇骨 2023-06-07 08:06 13阅读 0赞

# 1 list的可变性 #

在python程序中，列表list的存贮方式与int的存贮方式是不同的，换句话说，python中可变类型的存储方式与不可变类型的存储方式是不同的。

例如，对于单一的元素，有如下操作时：

a = 1
    b = a
    b = 5
    print(a, b)
    print(id(a),id(b))  # 打印两个变量的地址

输出>> 1 5  
>> 140731421349024 140731421348896  
即对整型变量的赋值相当于一个真正的复制过程，两个变量有了两个不同的内存地址，其实是因为第3句把第二句覆盖掉了。

而对列表元素进行赋值时：

a = [[0,1,2],2,3]
    b = a
    b[0] = 100
    print(a, b)
    print(id(a),id(b))  # 打印两个变量的地址

输出>> \[100, 2, 3\] \[100, 2, 3\]  
>> 2847777749608 2847777749608  
也就是说列表的赋值本质上是名称多了一个，换句话说，就是列表的名字多了一个，列表还是原来那个列表。两个变量具有相同的内存地址。

下面看一下.copy()方法：

a = [1,2,3]
    b = a.copy()
    b[0] = 100
    print(a, b)
    print(id(a),id(b))  # 打印两个变量的地址

输出：>> \[1, 2, 3\] \[100, 2, 3\]  
>> 2744646268360 2744646268744  
看起来问题得到了解决，两个变量内存地址也不一样了，然而.cpoy()都叫它浅拷贝，原因在于如下所示：

a = [[0,1,2],2,3]
    b = a.copy()
    b[0][1] = 100
    print(a, b)
    print(id(a),id(b))  # 打印两个变量的地址
    print(id(a[0]), id(b[0]))  # 打印两个变量中变量的地址

输出：>> \[\[\[0, 100, 2\], 2, 3\] \[\[0, 100, 2\], 2, 3\]  
>> 2649294660232 2649295880648  
>> 2649294660168 2649294660168  
可以看到，.copy()方法只是将第一层列表的元素完全拷贝了一份新的内存，再多一层的列表就没有拷贝了，因此称它为浅拷贝。  
当列表只有一维时，是可以使用浅拷贝的。  
深拷贝：

import copy
    a = [[0,1,2],2,3]
    b = copy.deepcopy(a)
    b[0][1] = 100
    print(a, b)
    print(id(a),id(b))  # 打印两个变量的地址
    print(id(a[0]), id(b[0]))  # 打印两个变量中变量的地址

输出：>> \[\[0, 1, 2\], 2, 3\] \[\[0, 100, 2\], 2, 3\]  
>> 2521760495496 2521760589768  
>> 2521760495112 2521760547336  
深拷贝完全实现了我们想要的拷贝赋值。

# 2 扩展总结 #

类似于list有上述特点的还有集合set 、字典dict，即可变元素，因为只有可变元素在赋值后修改之后才可能出现上述问题，不可变元素要不整个元素修改，要不然不改变，不存在上述问题。  
赋值语句的本质是为变量多起一个名字，即多一个内存指针，【最大的用处在于变量有了新名字原来的名字就可以删除了】。  
类似于赋值语句出现的问题还可能出现在函数传参过程中，把原列表当作函数参数传入函数时，如果函数中列表发生修改，原列表也会跟着修改。