Python对象的引用、可变性和垃圾回收

1、标识、相等性和别名

1. 别名的例子

>>> charles = {'name': 'Charles L. Dodgson', 'born': 1832}
>>> lewis = charles
>>> lewis is charles
True
>>> id(charles)
139996185268800
>>> id(lewis)
139996185268800

　　2.相等性的例子

>>> charles = {'name': 'Charles L. Dodgson', 'born': 1832}
>>> alex = {'name': 'Charles L. Dodgson', 'born': 1832}
>>> alex == charles
True
>>> alex is charles
False
>>> id(alex)
139996185193136
>>> id(charles)
139996185268800

备注：== 运算符比较两个对象的值（对象中保存的数据），而 is 比较对象的标识。

is 运算符比 == 速度快，因为它不能重载，所以 Python 不用寻找并调用特殊方法，而是直接比较两个整数 ID。

而 a == b 是语法糖，等同于 a.__eq__(b) 。

 

2、默认做浅复制

复制列表（或多数内置的可变集合）最简单的方式是使用内置的类型构造方法。

>>> l1 = [12,123,22,213,222,1221]
>>> l2 = list(l1)
>>> l2 == l1
True
>>> l2 is l1
False

创建 l1的副本，l2和l1相等，但是l2和l1是不同的对象；也可以这个样复制， l2 = l1[:]

然而，构造方法或 [:] 做的是浅复制（即复制了最外层容器，副本中的元素是源容器中元素的引用）。

如果所有元素都是不可变的，那么这样没有问题，还能节省内存。但是，如果有可变的元素，可能就会导致意想不到的问题。

 

>>> l1 = [3, [66,55,44], (7,8,9)]
>>> l2 = l1[:]
>>> l1.append(100)
>>> l1
[3, [66, 55, 44], (7, 8, 9), 100]
>>> l1[1].remove(55)
>>> print('l1', l1)
l1 [3, [66, 44], (7, 8, 9), 100]
>>> print('l2', l2)
l2 [3, [66, 44], (7, 8, 9)]

>>> l2[1] += [33,22]
>>> l2[2] += (10,11)
>>> print('l1', l1)
l1 [3, [66, 44, 33, 22], (7, 8, 9), 100]
>>> print('l2', l2)
l2 [3, [66, 44, 33, 22], (7, 8, 9, 10, 11)]　

解释一下上面发生的现象，l1里面有三个元素， 分别是3，[66,55,44]，(7,8,9)；l1引用这三个，l2也引用这三个

当l1进行append 时，不会对l2造成影响；但是l1删除55的时候，l1的引用变成了[66,44] 此时l2的引用也变成了这个；

当l2对[66,44] + [33,22]时，l2和l1的引用都会变；但是当l2改变了元组(7,8,9)时，（元组是不可变对象）此时l2引用的元组变了(7,8,9,10,11)，但是l1的

引用还是(7,8,9)

 

3、深复制

浅复制没什么问题，但有时我们需要的是深复制（即副本不共享内部对象的引用）。

 copy模块提供的 deepcopy 和 copy 函数能为任意对象做深复制和浅复制。

import copy

class Bus(object):
    def __init__(self, passengers=None):
        if passengers is None:
            self.passengers = []
        if passengers is not None:
            self.passengers = list(passengers)

    def drop(self, name):
        self.passengers.remove(name)

    def pick(self, name):
        self.passengers.append(name)

bus1 = Bus(['Alice', 'Bill', 'Claire', 'David'])
bus2 = copy.copy(bus1)
bus3 = copy.deepcopy(bus1)
bus1.drop('Bill')
bus1.pick('tom')
print(bus1.passengers)
print(bus2.passengers)
print(bus3.passengers)
# -------------------------
# bus1 ['Alice', 'Claire', 'David', 'tom']
# bus2 ['Alice', 'Claire', 'David', 'tom']
# bus3 ['Alice', 'Bill', 'Claire', 'David']

　　浅复制时，bus1和bus2，公用了一个列表对象，这个是可变对象