Python 赋值机制

先看一个例子：

x = [1, 2, 3]

y = x

x[1] = 100

y

[1, 100, 3]

改变变量x的值，变量y的值也随着改变，这与Python内部的赋值机制有关。

简单类型的赋值机制

先来看这一段代码在Python中的执行过程。

x = 500
y = x
y = 'foo'

• 第一句x = 500

Python分配了一个 PyInt 大小的内存 pos1 用来储存对象 500 ，然后，Python在命名空间中让变量 x 指向了这一块内存，注意，整数是不可变类型，所以这块内存的内容是不可变的。

内存	命名空间
pos1 : PyInt(500) (不可变)	x : pos1

• 第二句y = x
  Python并没有使用新的内存来储存变量 y 的值，而是在命名空间中，让变量 y 与变量 x 指向了同一块内存空间。

内存	命名空间
pos1 : PyInt(500) (不可变)	x : pos1
y : pos1

• 第三句y = 'foo'

Python此时分配一个 PyStr 大小的内存 pos2 来储存对象 foo ，然后改变变量 y 所指的对象。

内存	命名空间
pos1 : PyInt(500) (不可变)	x : pos1
pos2 : PyStr('foo') (不可变)	y : pos2

逻辑验证

对这一过程进行验证，可以使用 id() 函数，该函数返回某个变量在内存中的地址，内存地址一样的变量通常是同一个变量。

x = 500

id(x)

4558905936

y = x

id(y)

4558905936

内存地址一样，说明x和y是同一个对象。也可以用关键字is判断：

x is y

True

y = 'foo'

id(y)

4533836208

y的内存变化了，但是x的内存没有变化：

id(x)

4558905936

Python会为每个出现的对象进行赋值，哪怕它们的值是一样的，例如：

z = 500

id(z)

4558906096

z is x

False

不过，为了提高内存利用效率，对于一些简单的对象，如一些数值较小的int对象，Python采用了重用对象内存的办法：

x = 2

id(x)

4507801936

y = 2

id(y)

4507801936

x is y

True

容器类型的赋值机制

看另一段代码：

现在来看另一段代码：

x = [500, 501, 502]
y = x
y[1] = 600
y = [700, 800]

• 第一句x = [500, 501, 502]

Python为3个PyInt分配内存 pos1 ， pos2 ， pos3 （不可变），然后为列表分配一段内存 pos4 ，它包含3个位置，分别指向这3个内存，最后再让变量 x 指向这个列表。

内存	命名空间
pos1 : PyInt(500) (不可变)	x : pos4
pos2 : PyInt(501) (不可变)
pos3 : PyInt(502) (不可变)
pos4 : PyList(pos1, pos2, pos3) (可变)

• 第二句y = x

并没有创建新的对象，只需要将 y 指向 pos4 即可。

内存	命名空间
pos1 : PyInt(500) (不可变)	x : pos4
pos2 : PyInt(501) (不可变)	y : pos4
pos3 : PyInt(502) (不可变)
pos4 : PyList(pos1, pos2, pos3) (可变)

• 第三句y[1] = 600

原来 y[1] 这个位置指向的是 pos2 ，由于不能修改 pos2 的值，所以首先为 600 分配新内存 pos5 。

再把 y[1] 指向的位置修改为 pos5 。此时，由于 pos2 位置的对象已经没有用了，Python会自动调用垃圾处理机制将它回收。

内存	命名空间
pos1 : PyInt(500) (不可变)	x : pos4
pos2 : 垃圾回收
pos3 : PyInt(502) (不可变)
pos4 : PyList(pos1, pos5, pos3) (可变)
pos5 : PyInt(600) (不可变)	y : pos4

• 第四句y = [700, 800]

首先创建这个列表，然后将变量 y 指向它。

内存	命名空间
pos1 : PyInt(500) (不可变)	x : pos4
pos3 : PyInt(502) (不可变)	y : pos8
pos4 : PyList(pos1, pos5, pos3) (可变)
pos5 : PyInt(600) (不可变)
pos6 : PyInt(700) (不可变)
pos7 : PyInt(800) (不可变)
pos8 : PyList(pos6, pos7) (可变)

逻辑验证

x = [500, 501, 502]

id(x)

4558869696

id(x[0]), id(x[1]), id(x[2])

(4558906992, 4558906960, 4558906288)

赋值，id(y) 与 id(x) 相同：

y = x

id(y)

4558869696

y is x

True

修改 y[1] ，id(y) 并不改变。

y[1] = 600

id(y)

4558869696

id(x[1]) 和 id(y[1]) 的值改变了：

id(x[1])

4558906608

id(y[1])

4558906608

更改 y 的值，id(y) 的值改变：

y = [700, 800]

id(y)

4558861888

id(x) 的值不变：

id(x)

4558869696