浅谈动态类型领域中 Python 的变量、对象以及引用。

来自:Python空间(微信号:Devtogether),作者:Rocky0429



00.写在之前


写这篇文章源自上次和一位读者的交流,在给他回答问题的时候我发现由于之前有学习 C 和 Java 这种静态编译类型语言的背景,使他在学习 Python 的时候还是会习惯用之前编程语言的思考去尝试理解 Python,导致他有时候会觉得很困惑,这个直接表现在他对于很多概念的理解很混乱。


比如在 Python 中使用变量的时候不需要提前声明变量及其类型,而且变量不会报错,这在之前学习静态语言的同学眼里是不可思议的,他们会有「这种情况下 Python 怎么知道变量是什么」等诸如此类的问题,这样的问题其实已经是进入了「动态类型」的领域了,Python 中类型是在程序运行过程中自动决定的。


因为我之前也是做 C 和 C++ 出身,初次接触 Python 的时候也会有这种不适感,所以我计划接下来更新一些文章,写一些像上面这样大家在转变上可能会困惑的地方,希望能给你带来一些帮助。


01.变量、对象和引用


像在上面说的,在 Python 中使用变量的时候不需要提前声明变量及其类型,变量还是会正常工作。在 Python 中,这个是以一种非常流畅的方式完成,下面以 a = 1 为例我们来看一下它到底是个什么情况。


首先是怎么知道创建了变量:对于变量 a,或者说是变量名 a,当程序第一次给它赋值的时候就创建了它,其实真实情况是 Python 在代码运行之前就先去检测变量名,我们不去具体深究这些,你只需要当作是「最开始的赋值创建了变量」。


再者是怎么知道变量是什么类型:其实这个很多人都没有搞清楚,「类型」这个概念不是存在于变量中,而是存在于对象中。变量本身就是通用的,它只是恰巧在某个时间点上引用了当时的特定对象而已。就比如说在表达式中,我们用的那个变量会立马被它当时所引用的特定对象所替代。


上面这个是动态语言明显区别于静态语言的地方,其实对于刚开始来说,如果你适应将「变量」和「对象」分开,动态类型你也就可以很容易理解了。


我们还是以 a = 1 为例,其实从上面的讲述中,我们很容易的可以发现对于 a = 1 这个赋值语句 Python 是如何去执行它的:创建一个代表值 1 的对象 --> 创建一个变量 a --> 将变量 a 和对象 1 连接。 下面我用一个图来更清晰的表示一下:



由上图我们可以看出,变量 a 其实变成了对象 1 的一个引用。如果你学过指针的话,你就会发现在内部「变量其实就是到对象内存空间的一个指针」。


同样还是上图,我们还可以看出在 Python 中「引用」是从变量到对象的连接,它就是一种关系,在内存中以指针的形式实现。


02.写在之后


所以总结一下,具体怎么来说明 Python 中的变量、对象和引用:


  • 变量是到内存空间的一个指针,也就是拥有指向对象连接的空间;

  • 对象是一块内存,表示它们所代表的值;

  • 引用就是自动形成的从变量到对象的指针。


当然从技术的角度来讲对于上面的表述可能会存在一些问题,对象的结构绝不只是单纯的存值那么简单,但是对于刚入门来讲先这样理解就足够了,至于后续更深层次的探索等自己能力达到了可以尝试去接触。


当然对于这 3 个,内容不止于此,每一个展开来讲都能写很多,当然这些东西我也会在后面的文章中继续更新,慢慢的把它们补充完整,鉴于本人能力有限,如果有什么错误的地方,欢迎大家指正。

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