Python高級——is與==,深淺拷貝

is與==的區(qū)別

在講is和==這兩種運算符區(qū)別之前,首先要知道Python中對象包含的三個基本要素,分別是:id(身份標識)、type(數據類型)和value(值)。

is和==都是對對象進行比較判斷作用的,但對對象比較判斷的內容并不相同。下面來看看具體區(qū)別在哪。

==比較操作符和is同一性運算符區(qū)別

==是python標準操作符中的比較操作符,用來比較判斷兩個對象的value(值)是否相等,例如下面兩個字符串間的比較:
>>> a = 'hello'
>>> b = 'hello'
>>> a == b
True
is也被叫做同一性運算符,這個運算符比較判斷的是對象間的唯一身份標識,也就是id是否相同。通過對下面幾個list間的比較,你就會明白is同一性運算符的工作原理:
>>> x = y = [4,5,6]
>>> z = [4,5,6]
>>> x == y
True
>>> x == z
True
>>> x is y
True
>>> x is z
False
>>>
>>> print id(x)
3075326572
>>> print id(y)
3075326572
>>> print id(z)
3075328140

x、y和z的值是相同的,所以前兩個是True沒有問題。至于最后一個為什么是False,看看三個對象的id分別是什么就會明白了。

下面再來看一個例子,同一類型下的a和b的(a==b)都是為True,而(a is b)則并不一定是True。
>>> a = 1 #a和b為數值類型
>>> b = 1
>>> a is b
True
>>> id(a)
14318944
>>> id(b)
14318944
>>> a = 'hello' #a和b為字符串類型
>>> b = 'hello'
>>> a is b
True
>>> id(a)
42111872
>>> id(b)
42111872
>>> a = (1,2,3) #a和b為元組類型
>>> b = (1,2,3)
>>> a is b
False
>>> id(a)
15001280
>>> id(b)
14790408
>>> a = [1,2,3] #a和b為list類型
>>> b = [1,2,3]
>>> a is b
False
>>> id(a)
42091624
>>> id(b)
42082016
>>> a = {'cheese':1,'zh':2} #a和b為dict類型
>>> b = {'cheese':1,'zh':2}
>>> a is b
False
>>> id(a)
42101616
>>> id(b)
42098736
>>> a = set([1,2,3])#a和b為set類型
>>> b = set([1,2,3])
>>> a is b
False
>>> id(a)
14819976
>>> id(b)
14822256

通過例子可以看出:只有[-5~256]閉區(qū)間的數值型和短字符串型的情況下,a is b才為True,當a和b是長字符串,元組(tuple),列表(list),字典(dict)或集合(set)型時,a is b為False。

深淺拷貝

一、拷貝與“=”賦值語句的區(qū)別

1、單獨賦值 = :
比如說:
a = 3
在運行a=3后,變量a變成了對象3的一個引用。在內部,變量事實上是到對象內存空間的一個指引

變量是一個系統(tǒng)表的元素,擁有指向對象的連接的空間
對象是被分配的一塊內存,存儲其所代表的值
引用是自動形成的從變量到對象的一個指向

變量—引用—對象

變量存儲在棧內存中,對象在堆內存中開辟內存保存
2、共享引用
a = 3
b = a
在運行賦值語句b = a之后,變量a和變量b指向了同一個對象的內存空間.
他們兩個的 id 值完全一樣,指向同一個對象3,或者指向同一塊內存

這個時候我們改變a的值并不會引起b值的變化,我們只是改變了a的引用,而b的引用還保留

3、拷貝的引入
為什么要引入拷貝的概念?看一下下面的案例:

>>> a = [1,2,3,4]
>>> b = a
>>> b
[1, 2, 3, 4]
>>> a[0] = 0
>>> b
[0, 2, 3, 4]
>>> a
[0, 2, 3, 4]
>>>

這個時候我們發(fā)現(xiàn)當通過變量a修改了列表的元素導致b也跟著變化
a變量指向的是一個可變對象:列表

將a值賦給b后,兩者共享引用同一個列表對象[1,2,3,4]
因為列表可變,改變a中第一個元素的值
改變后,a,b同時改變,因為對象 本身值 變了

那么對于可變對象我們也想實現(xiàn)只改變一個,而我們準備的副本沒有改變,就需要我們創(chuàng)建新的內存存儲我們的副本,通過copy模塊進行對象的copy。

所以深淺拷貝都是對源對象的復制,占用不同的內存空間


二、拷貝

淺拷貝:只拷貝頂級的對象,或者說:父級對象
深拷貝:通過遞歸方法來拷貝所有對象,頂級對象及其嵌套對象。或者說:父級對象及其子對象。

下面的例子就是在只有一層對象的時候,淺拷貝,深拷貝,和賦值=

>>> import copy
>>> D={"name":"lalala","age":18}
>>> A1=copy.copy(D)
>>> A2 = copy.deepcopy(D)
>>> D["age"]=20
>>> A1
{'name': 'lalala', 'age': 18}
>>> A2
{'name': 'lalala', 'age': 18}
>>> D
{'name': 'lalala', 'age': 20}
# 單層字典中,源字典對象本身變化,并不會影響到深拷貝和淺拷貝對象

>>> a = [1,2,3,4]
>>> b1 = copy.copy(a)
>>> b2 = copy.deepcopy(a)
>>> a[3]=5
>>> b1
[1, 2, 3, 4]
>>> b2
[1, 2, 3, 4]
#列表這類可變對象與字典同理

>>> a
[1, 2, 3, 5]
>>> b = a
>>> a[3] = 6
>>> b
[1, 2, 3, 6]
>>> a
[1, 2, 3, 6]
#但是賦值語句對于可變對象就不一樣了,當源文件改變的時候,因為賦值只是復制了引用,所以b也會變化

>>> c = 3
>>> d = c
>>> c = 4
>>> d
3
>>> c
4
# 改變一個變量的引用,并不會引起共享其引用的其他變量變化

當拷貝的對象含有子類對象時,深淺拷貝的變化:

>>> A = {"name":"lala","age":[12,13,14]}
>>> A1 = copy.copy(A)
>>> A2 = copy.deepcopy(A)
>>> A["age"][2] = 15
>>> A1
{'name': 'lala', 'age': [12, 13, 15]}
# 淺拷貝的子類對象跟著源對象的子類改變而改變了

>>> A2
{'name': 'lala', 'age': [12, 13, 14]}
# 但是深拷貝對象則沒有
>>>

于是我們得到結論:

①深淺拷貝都是對源對象的復制,占用不同的內存空間
②如果源對象只有一級目錄的話,源做任何改動,不影響深淺拷貝對象
③如果源對象不止一級目錄的話,源做任何改動,都要影響淺拷貝,但不影響深拷貝
④序列對象的切片其實是淺拷貝,即只拷貝頂級的對象

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