python 中的可变对象与不可变对象

近日辞职待工，没有实际的项目与大家分享。暂写写在实际运用python中遇到的关于可变对象和不可变对象的坑。

首先我们需要明确一个概念，在python中一且皆对象。我们一般定义一个变量a=0，其实质a是一个类型变量，python 会把a封装为一个pyObject。我后面会用type方法来说明这个问题。

说在前面，在python 中变量名是一个类似标签的东西。它之前是什么类型与它之后是什么类型完全没有关系。我们可以把它理解为一个贴纸，可以随意从区块A撕下来贴到区块B上。正因为有这个特点，我们在使用python 对变量赋值时就无需担心变量类型问题。当然，为了规范和后面代码维护方便，此种做法需要节制，不然会让自己都搞不清最终需要的对象到底个什么类型，不方便调程序。

不可变对象

不可变对象一般包括int, float, bool, str, tuple. 不可变对象在函数调用过程中不会被更改，除非重新赋值。

这个例子中，a的类型为 int 说明它是一个类实例对象，根据python官方文档https://docs.python.org/3/library/functions.html#int,显示 class int ,进一步证实我们开篇提到的问题。 我们看到将变量a传入函数addTwoNum 中，将a+b的值赋给a并返回。从结果上看a的值并没有发生改变。我们在来看看各个变量的id。

这里我们看到，a 和 c 的id 不一样，说明它们是两个独立的存储区域。我们在看另一种写法。

这里我们看到，a 的id发生了变化，而且巧合的是现在的a 的id和 c 一样。说明此时a 的指向已经发生了改变。通过这个例子我们可以下这么个结论：不可变对象的存储区域相互独立。每次产生以个新的不可变对象则重新开辟一块区域。

可变对象

可变对象主要包括：list, dict, set。可变对象在参数传递过程会被改变。下面给出一个简单的例子：

 

我们看到，函数的返回类型什么也没有，但是li 列表的值确实发生了变化，我们还观察到一个很有意思的事，li 中元素的id 值都顺延了，不知道是不是由于li 中值时连续的整数的原因。为了证明li 的首部没有变，及li 本身指向的区块没有变，我们加入打印li 的id 的语句

 

从图上可以发现，li 的id 确实没有改变。从而可以说明li 没有变，但其值发生了变化。

运用

在知道了不可变对象和可变对象的特性后 ，我们可以根据它们各自的特点避免一些坑，特别是可变对象。在申明函数时，若函数参数存在可变变量，如果不需要每次都产生新的存储空间，我们可以不用另加判断，其中特别需要注意的函数中的局部变量一定不能与全局变量重名。如果需要每次都产生新的存储空间，那么最好是在函数内部声明一个变量，然后最后返回。例如，第一种情况，不需要每次都产生新的存储空间。

每执行一次函数，li 就增加两个元素。这种特性，用在递归中有很好的效果。给出一个括号匹配的算法，其中就运用到了可变变量这个能不断修改元素、添加元素的特性。

def generateParenthesis(N):
        ans = []
        def backtrack(S = '', left = 0, right = 0):
            if len(S) == 2 * N:
                ans.append(S)
                return
            if left < N:
                backtrack(S+'(', left+1, right)
            if right < left:
                backtrack(S+')', left, right+1)

        backtrack()
        return ans

第二种情况，每次都需要开辟新的存储空间：

虽然不可变变量与可变变量是一个简单的问题，我们也不能小看它呀，有时往往就是这种细小的错误让人抓狂。简单的一篇博文，有不足之处请及时指出，共同进步。