对象引用

引用计数

• 变量：通过变量指针引用对象
• • 变量指针指向具体对象的内存空间，取对象的值
• 对象：类型已知，每个对象都包含一个头部信息（头部信息：类型标识赫然引用计数器）
• 例如：

a = 10 
# 此时a这个变量的指针指向10这个对象
# 在10这个对象中，头部中包含的信息为对象的类型int和指向这个变量的计数：1
b = a
# 此时b引用a这个变量，a引用的是10这个对象
# 因此b实际上指向的也是10这个对象，此时10这个对象的计数器是：2  

可变和不可变的引用

• python中，可变的数据类型有：列表，字典和set；不可变的类型有：数值（int，float，bool），字符串和元组
• 不可变类型，修改变量的值的时候，指针指向的内存地址由修改前指向修改后
• 可变类型，修改变量的值的时候，是在原对象上修改对象本身的数据，不会更改指针的指向

print("*修改不可变类型的数值，指针的指向发生变化，对象本身不会变化*")
a = 1
b = 2
print(id(a),id(b)) #print("修改可变类型，指针无变化，对象本身的数据变化")
data = [1,3]
print(id(data))
data.append(2)
print(id(data))
==========================run_result===========================
*修改不可变类型的数值，指针的指向发生变化，对象本身不会变化*
1797103774000 1797103774032
修改可变类型，指针无变化，对象本身的数据变化
1797109137600
1797109137600

小整数池和大整数池

• python中，自动将 -5 ~ 256 之间的整数进行了缓存，当将这些整数赋值给变量的时候，并不会重新创建对象，而是使用创建好的缓存对象（小整数池）
• python会将一定规则的字符串在字符串驻留池中，创建一份，当将这些字符串赋值给变量时，并不会重新创建对象，而是使用字符串驻留池中创建好的对象（大整数池）
• • 大整数池中只存储数字、字母、下划线组成的字符串
• 在字符串驻留池中的字符串或者-5 ~ 256之间的数值，赋值给不同的变量后，其内存地址（id查看）一致，使用is语句判断时结果为True
• 在字符串驻留池之外的字符串或者-5 ~ 256之外的数值，赋值给不同的变量后，其内存地址（id查看）不一致，使用is语句判断时结果为TFalse
• 判断两个对象是否是一个有两种方式：
• • id函数，确认对象的内存地址是否一致
• • is函数，返回True，就是一个对象
• 实现必须是使用ipython查看

In [1]: a = 257In [2]: b = 257In [3]: print(id(a),id(b))
4334648272 4334648720
In [4]: c = 10In [5]: d = 1In [7]: print(id(c),id(d))
4297966096 4297965808
In [8]: d = 10In [10]: print(id(c),id(d))
4297966096 4297966096
*is判断
In [1]: a = 10In [2]: b = 10In [3]: a is b
Out[3]: TrueIn [4]: x = 2000In [5]: y = 2000In [6]: x is y
Out[6]: False

intern机制

• 创建新的变脸指向字符串对象A时，会现在缓存的池子中查找是否已经A对象，如果有，直接拿过来引用，如果没有则新建
• 这样的好处是：避免繁琐的创建和销毁内存，提升效率
  

In [1]: a = "abc"In [2]: b="abc"In [3]: c = "xyz"In [5]: print(id(a),id(b),id(c))
1331287095728 1331287095728 1331355521072

深浅copy

• 有一篇文章讲解的很好，再次不再赘述，只做总结：《链接》
• python中有三种copy，赋值、浅copy（copy.copy）和深copy（copy.deepcopy）
• 从原理上说：
• • 赋值其实就是将新赋值的变量的指针指向元素本身，和原变量指针指向的对象一致
• • 浅copy，新创建内存地址放置原变量最外层的元素，不包含嵌套元素，嵌套元素可以理解为只存储了一个变量名，指针指向没有记录
• • 深copy，新创建内存地址放置原变量全部的元素，包含可变类型中的嵌套元素都重新开辟内存地址放置
• 深浅copy一般在嵌套列表的时候，进行讨论

不可变类型

• 对于不可变元素（字符串、元组和数字），经过赋值、浅copy和深copy后，其内存地址和信息会一模一样
• 改变其中任意一个元素，被改变的元素对象本身的数据和内存地址都会发生变化
• 赋值、浅copy和深copy后的对象和内存地址不会随原变量的修改而修改

import copy
list0 = 'hello,world'
list1 = copy.copy(list0) # 不可变类型copy
list2 = copy.deepcopy(list0)
list3 = list0print('==========修改前==========')
print("原字符串：{}，内存地址：{}".format(list0, id(list0)))
print("浅copy字符串：{}，内存地址：{}".format(list1, id(list1)))
print("深copy字符串：{}，内存地址：{}".format(list2, id(list2)))
print("=获得的字符串：{}，内存地址：{}".format(list3, id(list3)))list0 = list0 + 'good evening'
print('==========修改后==========')
print("原字符串：{}，内存地址：{}".format(list0, id(list0)))
print("浅copy字符串：{}，内存地址：{}".format(list1, id(list1)))
print("深copy字符串：{}，内存地址：{}".format(list2, id(list2)))
print("=获得的字符串：{}，内存地址：{}".format(list3, id(list3)))
*run_result
==========修改前==========
原字符串：hello,world，内存地址：1884431123824
浅copy字符串：hello,world，内存地址：1884431123824
深copy字符串：hello,world，内存地址：1884431123824
=获得的字符串：hello,world，内存地址：1884431123824
==========修改后==========
原字符串：hello,worldgood evening，内存地址：1884431168496
浅copy字符串：hello,world，内存地址：1884431123824
深copy字符串：hello,world，内存地址：1884431123824
=获得的字符串：hello,world，内存地址：1884431123824

可变类型

• 对于可变元素，赋值、浅copy和深copy生成的变量
• • 赋值后的变量和原变量的数值和内存地址一致
• • 浅copy和深copy，只是数据对象和原变量相等，但是内存地址不一致
• 修改原变量非嵌套元素的值：
• • 赋值后的变量会随原变量的变化而变化
• • 浅copy和深copy的元素对象不会发生变化（下面代码中，列表中新增的元素7）
• 修改原变量中，嵌套元素的值：
• • 赋值的变量随原变量的变化而变化
• • 浅copy中，嵌套元素对象随原元素的变化而变化
• • 深copy中，对象元素信息不会发生变化

import copy
list0 = [1,2,3,4,5,6,{"name":"age"}]
list1 = copy.copy(list0)
list2 = copy.deepcopy(list0)
list3 = list0print('==========修改前==========')
print("原字符串：{}，内存地址：{}".format(list0, id(list0)))
print("浅copy字符串：{}，内存地址：{}".format(list1, id(list1)))
print("深copy字符串：{}，内存地址：{}".format(list2, id(list2)))
print("=获得的字符串：{}，内存地址：{}".format(list3, id(list3)))
print("打印嵌套元素的信息：{},地址信息：{}".format(list0[6],id(list0[6])))list0[6]["age"]=20
list0.append(7)
print('==========修改后==========')
print("原字符串：{}，内存地址：{}".format(list0, id(list0)))
print("浅copy字符串：{}，内存地址：{}".format(list1, id(list1)))
print("深copy字符串：{}，内存地址：{}".format(list2, id(list2)))
print("=获得的字符串：{}，内存地址：{}".format(list3, id(list3)))
print("打印浅copy嵌套元素的信息：{},地址信息：{}".format(list1[6],id(list1[6])))
print("打印深copy嵌套元素的信息：{},地址信息：{}".format(list2[6],id(list2[6])))run_result*
==========修改前==========
原字符串：[1, 2, 3, 4, 5, 6, {'name': 'age'}]，内存地址：2060355547648
浅copy字符串：[1, 2, 3, 4, 5, 6, {'name': 'age'}]，内存地址：2060355547520
深copy字符串：[1, 2, 3, 4, 5, 6, {'name': 'age'}]，内存地址：2060355547456
=获得的字符串：[1, 2, 3, 4, 5, 6, {'name': 'age'}]，内存地址：2060355547648
打印嵌套元素的信息：{'name': 'age'},地址信息：2060350729088
==========修改后==========
原字符串：[1, 2, 3, 4, 5, 6, {'name': 'age', 'age': 20}, 7]，内存地址：2060355547648
浅copy字符串：[1, 2, 3, 4, 5, 6, {'name': 'age', 'age': 20}]，内存地址：2060355547520
深copy字符串：[1, 2, 3, 4, 5, 6, {'name': 'age'}]，内存地址：2060355547456
=获得的字符串：[1, 2, 3, 4, 5, 6, {'name': 'age', 'age': 20}, 7]，内存地址：2060355547648
打印嵌套元素的信息：{'name': 'age', 'age': 20},地址信息：2060350729088
打印浅copy嵌套元素的信息：{'name': 'age', 'age': 20},地址信息：1540305791872
打印深copy嵌套元素的信息：{'name': 'age'},地址信息：1540305792448

垃圾回收

• 垃圾回收机制，使用与句话来形容：引用计数机制为主，标记、清除和分代收集技术为辅的策略
• 引用计数：每个对象创建之后，都有一个引用计数，当引用计数为0时，name此时的垃圾回收机制就会将其销毁，回收内存空间
• 引用计数存在一个缺点：那就是当两个对象出现循环引用的时候，最终这两个对象始终不会被销毁，这样就会造成内存泄漏
• 下图中，Li1和Li2不再指向列表，但是列表内部存在循环引用