01. 變數的引用 變數 和 數據 都是保存在 記憶體 中的 在 中 函數 的 參數傳遞 以及 返回值 都是靠 引用 傳遞的 1.1 引用的概念 在 中 變數 和 數據 是分開存儲的 數據 保存在記憶體中的一個位置 變數 中保存著數據在記憶體中的地址 變數 中 記錄數據的地址 ,就叫做 引用 使用 函數可 ...
01. 變數的引用
- 變數 和 數據 都是保存在 記憶體 中的
- 在
Python
中 函數 的 參數傳遞 以及 返回值 都是靠 引用 傳遞的
1.1 引用的概念
在 Python
中
- 變數 和 數據 是分開存儲的
- 數據 保存在記憶體中的一個位置
- 變數 中保存著數據在記憶體中的地址
- 變數 中 記錄數據的地址,就叫做 引用
- 使用
id()
函數可以查看變數中保存數據所在的 記憶體地址
註意:如果變數已經被定義,當給一個變數賦值的時候,本質上是 修改了數據的引用
- 變數 不再 對之前的數據引用
- 變數 改為 對新賦值的數據引用
1.2 變數引用
的示例
在 Python
中,變數的名字類似於 便簽紙 貼在 數據 上
- 定義一個整數變數
a
,並且賦值為1
代碼 | 圖示 |
---|---|
a = 1 | |
- 將變數
a
賦值為2
代碼 | 圖示 |
---|---|
a = 2 | |
- 定義一個整數變數
b
,並且將變數a
的值賦值給b
代碼 | 圖示 |
---|---|
b = a | |
變數
b
是第 2 個貼在數字2
上的標簽
1.3 函數的參數和返回值的傳遞
在 Python
中,函數的 實參/返回值 都是是靠 引用 來傳遞來的
def test(num):
print("-" * 50)
print("%d 在函數內的記憶體地址是 %x" % (num, id(num)))
result = 100
print("返回值 %d 在記憶體中的地址是 %x" % (result, id(result)))
print("-" * 50)
return result
a = 10
print("調用函數前 記憶體地址是 %x" % id(a))
r = test(a)
print("調用函數後 實參記憶體地址是 %x" % id(a))
print("調用函數後 返回值記憶體地址是 %x" % id(r))
02. 可變和不可變類型
- 不可變類型,記憶體中的數據不允許被修改:
- 數字類型
int
,bool
,float
,complex
,long(2.x)
- 字元串
str
- 元組
tuple
- 數字類型
- 可變類型,記憶體中的數據可以被修改:
- 列表
list
- 字典
dict
- 列表
a = 1
a = "hello"
a = [1, 2, 3]
a = [3, 2, 1]
demo_list = [1, 2, 3]
print("定義列表後的記憶體地址 %d" % id(demo_list))
demo_list.append(999)
demo_list.pop(0)
demo_list.remove(2)
demo_list[0] = 10
print("修改數據後的記憶體地址 %d" % id(demo_list))
demo_dict = {"name": "小明"}
print("定義字典後的記憶體地址 %d" % id(demo_dict))
demo_dict["age"] = 18
demo_dict.pop("name")
demo_dict["name"] = "老王"
print("修改數據後的記憶體地址 %d" % id(demo_dict))
註意:字典的
key
只能使用不可變類型的數據
註意
- 可變類型的數據變化,是通過 方法 來實現的
- 如果給一個可變類型的變數,賦值了一個新的數據,引用會修改
- 變數 不再 對之前的數據引用
- 變數 改為 對新賦值的數據引用
哈希 (hash)
Python
中內置有一個名字叫做hash(o)
的函數- 接收一個 不可變類型 的數據作為 參數
- 返回 結果是一個 整數
哈希
是一種 演算法,其作用就是提取數據的 特征碼(指紋)- 相同的內容 得到 相同的結果
- 不同的內容 得到 不同的結果
- 在
Python
中,設置字典的 鍵值對 時,會首先對key
進行hash
已決定如何在記憶體中保存字典的數據,以方便 後續 對字典的操作:增、刪、改、查- 鍵值對的
key
必須是不可變類型數據 - 鍵值對的
value
可以是任意類型的數據
- 鍵值對的
03. 局部變數和全局變數
- 局部變數 是在 函數內部 定義的變數,只能在函數內部使用
- 全局變數 是在 函數外部定義 的變數(沒有定義在某一個函數內),所有函數 內部 都可以使用這個變數
提示:在其他的開發語言中,大多 不推薦使用全局變數 —— 可變範圍太大,導致程式不好維護!
3.1 局部變數
- 局部變數 是在 函數內部 定義的變數,只能在函數內部使用
- 函數執行結束後,函數內部的局部變數,會被系統回收
- 不同的函數,可以定義相同的名字的局部變數,但是 彼此之間 不會產生影響
局部變數的作用
- 在函數內部使用,臨時 保存 函數內部需要使用的數據
def demo1():
num = 10
print(num)
num = 20
print("修改後 %d" % num)
def demo2():
num = 100
print(num)
demo1()
demo2()
print("over")
局部變數的生命周期
- 所謂 生命周期 就是變數從 被創建 到 被系統回收 的過程
- 局部變數 在 函數執行時 才會被創建
- 函數執行結束後 局部變數 被系統回收
- 局部變數在生命周期 內,可以用來存儲 函數內部臨時使用到的數據
3.2 全局變數
- 全局變數 是在 函數外部定義 的變數,所有函數內部都可以使用這個變數
# 定義一個全局變數
num = 10
def demo1():
print(num)
def demo2():
print(num)
demo1()
demo2()
print("over")
註意:函數執行時,需要處理變數時 會:
- 首先 查找 函數內部 是否存在 指定名稱 的局部變數,如果有,直接使用
- 如果沒有,查找 函數外部 是否存在 指定名稱 的全局變數,如果有,直接使用
- 如果還沒有,程式報錯!
1) 函數不能直接修改 全局變數的引用
- 全局變數 是在 函數外部定義 的變數(沒有定義在某一個函數內),所有函數 內部 都可以使用這個變數
提示:在其他的開發語言中,大多 不推薦使用全局變數 —— 可變範圍太大,導致程式不好維護!
- 在函數內部,可以 通過全局變數的引用獲取對應的數據
- 但是,不允許直接修改全局變數的引用 —— 使用賦值語句修改全局變數的值
num = 10
def demo1():
print("demo1" + "-" * 50)
# 只是定義了一個局部變數,不會修改到全局變數,只是變數名相同而已
num = 100
print(num)
def demo2():
print("demo2" + "-" * 50)
print(num)
demo1()
demo2()
print("over")
註意:只是在函數內部定義了一個局部變數而已,只是變數名相同 —— 在函數內部不能直接修改全局變數的值
2) 在函數內部修改全局變數的值
- 如果在函數中需要修改全局變數,需要使用
global
進行聲明
num = 10
def demo1():
print("demo1" + "-" * 50)
# global 關鍵字,告訴 Python 解釋器 num 是一個全局變數
global num
# 只是定義了一個局部變數,不會修改到全局變數,只是變數名相同而已
num = 100
print(num)
def demo2():
print("demo2" + "-" * 50)
print(num)
demo1()
demo2()
print("over")
3) 全局變數定義的位置
- 為了保證所有的函數都能夠正確使用到全局變數,應該 將全局變數定義在其他函數的上方
a = 10
def demo():
print("%d" % a)
print("%d" % b)
print("%d" % c)
b = 20
demo()
c = 30
註意
- 由於全局變數 c,是在調用函數之後,才定義的,在執行函數時,變數還沒有定義,所以程式會報錯!
代碼結構示意圖如下
4) 全局變數命名的建議
- 為了避免局部變數和全局變數出現混淆,在定義全局變數時,有些公司會有一些開發要求,例如:
- 全局變數名前應該增加
g_
或者gl_
的首碼
提示:具體的要求格式,各公司要求可能會有些差異