導讀：

1.變數和對象

2.可變對象與不可變對象

3.引用傳參

在C/C++中，傳值和傳引用是函數參數傳遞的兩種方式。由於思維定式，從C/C++轉過來的Python初學者也經常會感到疑惑：在Python中，函數參數傳遞是傳值，還是傳引用呢？
看下麵兩段代碼：

def foo(arg):
arg = 5
print(arg)
x = 1
foo(x) # 輸出5
print(x) # 輸出1

def foo(arg):
arg.append(3)
x = [1, 2]
print(x) # 輸出[1, 2]
foo(x)
print(x) # 輸出[1, 2, 3]

看完第一段代碼，會有人說這是值傳遞，因為函數並沒有改變x的值；看完第二段代碼，又會有人說這是傳引用，因為函數改變了x的內容。
那麼，Python中的函數到底是傳值還是傳引用呢？

一、變數和對象

我們需要先知道Python中的“變數”與C/C++中“變數”是不同的。
在C/C++中，當你初始化一個變數時，就是聲明一塊存儲空間並寫入值。相當於把一個值放入一個盒子里：
int a = 1;

現在”a”盒子里放了一個整數1，當給變數a賦另外一個值時會替換盒子a裡面的內容：
a = 2;

當你把變數a賦給另外一個變數時，會拷貝a盒子中的值並放入一個新的“盒子”里：
int b = a;

在Python中，一個變數可以說是記憶體中的一個對象的“標簽”或“引用”：
a = 1

現在變數a指向了記憶體中的一個int型的對象（a相當於對象的標簽）。如果給a重新賦值，那麼標簽a將會移動並指向另一個對象：
a = 2

原來的值為1的int型對象仍然存在，但我們不能再通過a這個標識符去訪問它了（當一個對象沒有任何標簽或引用指向它時，它就會被自動釋放）。如果我們把變數a賦給另一個變數，我們只是給當前記憶體中對象增加一個“標簽”而已：
b = a

綜上所述，在Python中變數只是一個標簽一個標識符，它指向記憶體中的對象。故變數並沒有類型，類型是屬於對象的，這也是Python中的變數可以被任何類型賦值的原因。


在python中，值是靠引用來傳遞來的。
我們可以用id()來判斷兩個變數是否為同一個值的引用。 我們可以將id值理解為那塊記憶體的地址標示。

>>> a = 1
>>> b = a
>>> id(a) 
13033816
>>> id(b) # 註意兩個變數的id值相同
13033816
>>> a = 2
>>> id(a) # 註意a的id值已經變了
13033792
>>> id(b) # b的id值依舊
13033816

>>> a = [1, 2]
>>> b = a
>>> id(a)
139935018544808
>>> id(b)
139935018544808
>>> a.append(3)
>>> a
[1, 2, 3]
>>> id(a)
139935018544808
>>> id(b) # 註意a與b始終指向同一個地址
139935018544808

二、可變對象與不可變對象

在Python的基本數據類型中，我們知道numbers、strings和tuples是不可更改的對象，而list、dict、set是可以修改的對象。那麼可變與不可變有什麼區別呢？看下麵示例：

a = 1 # a指向記憶體中一個int型對象
a = 2 # 重新賦值

當將a重新賦值時，因為原來值為1的對象是不能改變的，所以a會指向一個新的int對象，其值為2。（如上面的圖示）

lst = [1, 2] # lst指向記憶體中一個list類型的對象
lst[0] = 2 # 重新賦值lst中第一個元素

因為list類型是可以改變的，所以第一個元素變更為2。更確切的說，lst的第一個元素是int型，重新賦值時一個新的int對象被指定給第一個元素，但是對於lst來說，它所指的列表型對象沒有變，只是列表的內容（其中一個元素）改變了。
好了，到這裡我們就很容易解釋開頭的兩段代碼了：

def foo(arg):
arg = 5
print(arg)
x = 1
foo(x) # 輸出5
print(x) # 輸出1

上面這段代碼把x作為參數傳遞給函數，這時x和arg都指向記憶體中值為1的對象。然後在函數中arg = 5時，因為int對象不可改變，於是創建一個新的int對象（值為5）並且令arg指向它。而x仍然指向原來的值為1的int對象，所以函數沒有改變x變數。

def foo(arg):
arg.append(3)
x = [1, 2]
print(x) # 輸出[1, 2]
foo(x)
print(x) # 輸出[1, 2, 3]

這段代碼同樣把x傳遞給函數foo，那麼x和arg都會指向同一個list類型的對象。因為list對象是可以改變的，函數中使用append在其末尾添加了一個元素，list對象的內容發生了改變，但是x和arg仍然是指向這一個list對象，所以變數x的內容發生了改變。

三、引用傳參

可變類型與不可變類型的變數分別作為函數參數時，會有什麼不同嗎？
Python有沒有類似C語言中的指針傳參呢？

>>> def selfAdd(a):
... """自增"""
... a += a
...
>>> a_int = 1
>>> a_int
1
>>> selfAdd(a_int)
>>> a_int
1
>>> a_list = [1, 2]
>>> a_list
[1, 2]
>>> selfAdd(a_list)
>>> a_list
[1, 2, 1, 2]

Python中函數參數是引用傳遞（註意不是值傳遞）。對於不可變類型，因變數不能修改，所以運算不會影響到變數自身；而對於可變類型來說，函數體中的運算有可能會更改傳入的參數變數。

想一想為什麼

>>> def selfAdd(a):
... """自增"""
... a = a + a # 我們更改了函數體的這句話
...
>>> a_int = 1
>>> a_int
1
>>> selfAdd(a_int)
>>> a_int
1
>>> a_list = [1, 2]
>>> a_list
[1, 2]
>>> selfAdd(a_list)
>>> a_list
[1, 2] # 想一想為什麼沒有變呢？

總結：
x += x是直接對x指向的空間進行修改,而不是讓b指向一個新的。
x = x+x先把=號右邊的結果計算出來,然後讓x指向這個新的地方,不管原來b指向誰.

 四、一切皆對象

Python使用對象模型來儲存數據，任何類型的值都是一個對象。所有的python對象都有3個特征：身份id、類型type和值value。
身份：每一個對象都有自己的唯一的標識，可以使用內建函數id()來得到它。這個值可以被認為是該對象的記憶體地址。
類型：對象的類型決定了該對象可以保存的什麼類型的值，可以進行什麼操作，以及遵循什麼樣的規則。type()函數來查看python 對象的類型。
值：對象表示的數據項。

>>> a = 1
>>> id(a)
140068196051520
>>> b = 2
>>> id(b)
140068196051552
>>> c = a
>>> id(c)
140068196051520
>>> c is a
True
>>> c is not b
True

運算符 is 、 is not 就是通過id()的返回值（即身份）來判定的，也就是看它們是不是同一個對象的“標簽”。

本文來源於我看到的一篇文檔，具體來源不可考，我覺得對於引用講的還是比較清楚的。引用以及可變對象不可變對象，在Python中時比較重要的，因為在接下來的學習中，都會有意無意地用到。