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詳解python的內(nèi)存分配機(jī)制

芭比萌妹 2021-08-21 11:00:41 瀏覽數(shù) (2754)
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在編程語言中都會變量儲存在內(nèi)存中,這就涉及到了一個問題,這些數(shù)據(jù)的內(nèi)存是怎么管理的,又是如何分配的,接下來的這篇文章,小編帶你來詳細(xì)地了解python內(nèi)存分配機(jī)制,讓你了解python變量在內(nèi)存中是如何分配的。

開始

作為一個實例,讓我們創(chuàng)建四個變量并為其賦值:

variable1 = 1
variable2 = "abc"
variable3 = (1,2)
variable4 = ['a',1]

#打印他們的ids
print('Variable1: ', id(variable1))
print('Variable2: ', id(variable2))
print('Variable3: ', id(variable3))
print('Variable4: ', id(variable4))

打印結(jié)果如下所示:

變量1:1747938368
變量2:152386423976
變量3:152382712136
變量4:152382633160

每個變量都被分配了一個新的內(nèi)存地址(以整數(shù)形式表示)。第一個假設(shè)是,每當(dāng)我們使用“ =”給變量賦值時,Python都會創(chuàng)建一個新的內(nèi)存地址來存儲變量。這是100%正確的嗎?當(dāng)然不是!

我將創(chuàng)建兩個新變量(5和6)并使用現(xiàn)有變量的值給它們賦值。

variable5 = variable1
variable6 = variable4

print('Variable1: ', id(variable1))
print('Variable4: ', id(variable4))
print('Variable5: ', id(variable5))
print('Variable6: ', id(variable6))

Python打印結(jié)果:

變量1:1747938368
變量4:819035469000
變量5:1747938368
變量6:819035469000

你注意到,Python并未為這兩個變量創(chuàng)建新的內(nèi)存地址嗎?這次,它只是把兩個新變量都指向了現(xiàn)有變量相同的存儲位置。

現(xiàn)在讓我們?yōu)樽兞?設(shè)置一個新值。注意:整數(shù)是不可變數(shù)據(jù)類型。

print('Variable1: ', id(variable1))
variable1 = 2
print('Variable1: ', id(variable1))

這將打?。?/p>

Variable1: 1747938368
Variable1: 1747938400

這意味著每當(dāng)我們使用=并將新值給現(xiàn)有變量賦值時,就會在內(nèi)部創(chuàng)建一個新的內(nèi)存地址來存儲該變量。讓我們看看它是否成立!

當(dāng)值是可變數(shù)據(jù)類型時會發(fā)生什么?variable6是一個列表,讓我們在列表結(jié)尾append一個值并打印其內(nèi)存地址:

print('Variable6:',id(variable6))
variable6.append('new')
print('Variable6:',id(variable6))

請注意,變量的內(nèi)存地址保持不變,因為它是可變數(shù)據(jù)類型,我們僅更新了其元素。

Variable6:678181106888
Variable6:678181106888

讓我們創(chuàng)建一個函數(shù)并將一個變量傳遞給它。如果我們在函數(shù)內(nèi)部設(shè)置變量的值,它會發(fā)生什么?讓我們評估一下。

def update_variable(variable_to_update):
    print(id(variable_to_update))
update_variable(variable6)
print('Variable6: ', id(variable6))

請注意,variable_to_update的ID指向變量6的ID。

這意味著如果我們在函數(shù)中更新variable_to_update且variable_to_update是可變數(shù)據(jù)類型,那么variable6的值將更新。我們看一個具體例子:

variable6 = ['new']
print('Variable6: ', variable6)

def update_variable(variable_to_update):
    variable_to_update.append('inside')
update_variable(variable6)
print('Variable6: ', variable6)

這將打?。?/p>

Variable6:['new']
Variable6:['new','inside']

它向我們展示了如何在函數(shù)中的更新一個可變的變量,你可以看到函數(shù)類和函數(shù)外的可變變量都具有相同的ID。

如果我們在函數(shù)內(nèi)給變量賦一個新值(而不是更新),無論它是不可變的還是可變的數(shù)據(jù)類型,那么一旦退出函數(shù),更改將丟失:

print('Variable6: ', variable6)

def update_variable(variable_to_update):
    print(id(variable_to_update))
    variable_to_update = ['inside']
update_variable(variable6)
print('Variable6: ', variable6)

Variable6:['new']
344115201992
Variable6:['new']

現(xiàn)在是一個有趣的場景:Python并不總是為所有新變量創(chuàng)建一個新的內(nèi)存地址。

最后,如果我們?yōu)閮蓚€不同的變量分配一個字符串值,例如“ a”,該怎么辦?它會創(chuàng)建兩個內(nèi)存地址嗎?

variable_nine ="a"
variable_ten ="a"
print('Variable9:',id(variable_nine))
print('Variable10:',id(variable_ten))

注意,這兩個變量具有相同的內(nèi)存位置:

Variable9:792473698064
Variable10:792473698064

如果我們創(chuàng)建兩個不同的變量并為其分配一個長字符串值,該怎么辦:

variable_nine = "a" * 21
variable_ten = "a" * 21
print('Variable9: ', id(variable_nine))
print('Variable10: ', id(variable_ten))

這次Python為兩個變量創(chuàng)建了兩個不同內(nèi)存位置:

Variable9:541949933872
Variable10:541949933944

為什么? 這是因為Python啟動時會創(chuàng)建一個內(nèi)部值緩存,這樣做是為了提供更快的結(jié)果。Python會為少量整數(shù)(如-5到256之間)和較小的字符串值分配了少量的內(nèi)存地址。這就是我們示例中的短字符串都具有相同ID的原因,而長字符串的ID則不同。

== vs是

有時我們想檢查兩個對象是否相等。

  • 如果我們使用==,它將檢查兩個參數(shù)是否包含相同的數(shù)據(jù)
  • 如果我們使用is,那么Python將檢查兩個對象是否引用相同的對象,此時兩個對象的id必須相同
var1 = "a" * 30 
var2 = "a" * 30 
print('var1:',id(var1))#318966315648 
print('var2:',id(var2))#168966317364 

print('==:', var1 == var2)#返回True 
print('is:',var1 is var2)#返回False

以上就是詳解python的內(nèi)存分配機(jī)制的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于python 內(nèi)存分配機(jī)制的資料請關(guān)注W3Cschool其它相關(guān)文章!


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