当前位置 博文首页 > zy010101博客：python风格——动态类型
想要写出python风格的代码，就得理解python的特点，合理的应用python所带来的东西。
python是一门动态类型的语言，这是由python的设计思想所决定的。在python中，我们编写对象接口而不是类型。我们关心的是一个对象能做什么，而不是关心它是什么。它是什么并不重要，重要的是它能做什么？我们希望代码能自动的适应非常多的类型，任何具有兼容性的接口对象能够正常工作。实际上这就是多态（多态：指为不同数据类型的实体提供统一的接口），这也是使用python的核心思想之一。
既然我们只关心只它能做什么，那么它是什么就没有那么的重要了。因此将python设计为一门动态语言就非常合理。
动态语言程序运行时，允许改变程序结构（例如引进新函数、删除旧函数）或变量类型。动态语言中的变量本身是没有类型的，但是变量所绑定的值是有类型的，但是这个类型检查是发生在运行期的。
在python中，是没有类型声明的，直接给变量绑定值即可。例如：
s = "123"
一个有编写过静态类型语言经验的程序员，可能会想着如何在python判断数据类型是什么？但是这样的思路在使用python的时候是不合适的，在代码中检测数据类型，实际上会破坏python的灵活性。虽然python中的type()函数提供了类型判断的功能，但是不建议使用。下面看一个例子，它就体现了python的灵活性。
s = "123"
num = 123
print(type(s))
print(type(num))
s = 123
num = "123"
print(type(s))
print(type(num))
程序执行结果如下：
<class 'str'>
<class 'int'>
<class 'int'>
<class 'str'>
作为一名有经验的C程序员，在编写python程序的时候，要习惯python中变量不一样的地方。
总结来说，python里的变量实际上就是一个void *指针（通用类型指针），这个指针指向的是对象。只不过我们在使用的时候不需要解引用。而且这个指针指向的对象还可以改变。（这和C++的引用是完全不同的）
对象知道自己的类型，每个对象都包含一个头部信息，其中的类型标志符标记了这个对象的类型，其中的引用计数器决定何时回收这个对象。
在python中，每当一个变量名被赋予一个新对象，如果原来的对象没有被其他变量或者对象引用，那么之前的那个对象所占用的内存空间就会被回收。这种自动回收对象空间的技术叫作垃圾回收。得益于垃圾回收机制，python程序员无需手动管理内存，这使得python程序员的工作得到了很大的简化。
在python的实现中，每个对象的头部都有一个引用计数器，它记录了该对象的引用数目，一旦计数器被设为0，那么这个对象的内存空间就会被回收。
在python这里有个问题是集合这样的数据类型本身是一个容器，他可以容纳任何数据类型。所有就会有下面这样的代码出现。
>>> a = [1,2,3]
>>> a.append(a)
这个时候，循环引用就出现了，这样的对象的引用计数器不会为0，必须进行特别处理。
不过这点不用我们担心，python默认是可以回收循环引用的对象。
共享引用在python里是指多个变量引用了同一个对象。在看例子之前，我们首先介绍一个函数id()。
id()返回的是对象的“身份证号”，唯一且不变。一个对象的id值在CPython解释器里就代表它在内存中的地址。
下面，我们来看一个例子：
>>> a = 1
>>> b = 1
>>> id(a)
9788992
>>> id(b)
9788992
这个例子中，变量a和变量b所引用的对象的id是一致的，这就是共享引用。注意，a和b本身并没有什么关联。当然了，在python里变量之间是不可能有引用关系的。下面改变b变量所引用的对象，效果如下：
>>> b = '123'
>>> id(a)
9788992
>>> id(b)
140352439347888
这就是python的特殊之处，变量本身不是某个内存地址的标签，变量本身应当是类似void *类型的指针。给变量赋新值，就是改变变量所指向的对象，而不是改变原来对象。事实上，刚才的b指向的对象3是整形，而整形是不可变类型，你根本没有办法改变它。
需要注意的是对可变对象的共享引用，这可能会造成你预期之外的结果。例如：
>>> list1 = [1,2,3]
>>> list2 = list1
>>> id(list1)
140352439347392
>>> id(list2)
140352439347392
>>> list2[0] = 0
>>> list1
[0, 2, 3]
>>> list2
[0, 2, 3]
>>> id(list2)
140352439347392
>>> id(list1)
140352439347392
可以看到，list1和list2共享引用，但是由于列表是可变对象，可以改变其中的值。但是这并没有改变它们是共享引用。所以，list1和list2的结果都发生了改变。这种效果对于习惯了C/C++编程的人而言，一开始是不太习惯的，经历过几次这样的错误就好了。如果你真的想让list1和list2指向的对象不同，那么你可以使用复制对象来解决这个问题。例如：
>>> list1 = [1,2,3]
>>> list2 = list1.copy()
>>> id(list2)
140352438351616
>>> id(list1)
140352439347392
这样做了对象复制之后，list1和list2就会指向不同的对象。复制一个对象还可以将原来的对象传入相应的构造函数中，例如：
>>> list1 = [1,2,3]
>>> list2 = list(list1)
>>> id(list1)
140352438324288
>>> id(list2)
140352438560704
字典和列表也可以使用copy或者构造函数方式来复制原来的对象。复制一个对象方法有很多，这不是重点，重点是python的可变对象的共享引用是较为特殊，尤其是对习惯了C/C++的人而言。
首先，python解释器有时候并不会马上回收一个不再使用的对象，python会缓存并复用小的整数和小的字符串，缓存机制并不会影响代码。但是大多数的对象都是在不被引用的时候立即回收的。
基于python的引用模型，python中有两种方法去检测是否相等。例如：
>>> list1 = [1,2,3]
>>> list2 = list1
>>> list1 == list2 #比较值是否相等
True
>>> list1 is list2 #检测是否是同一个对象
True
在这里，由于list1和list2引用的是同一个对象，所以值是相同的。下面的另一个例子则说明了不同之处。
>>> list1 = [1,2,3]
>>> list2 = [1,2,3]
>>> list1 == list2 #比较值是否相等
True
>>> list1 is list2 #检测是否是同一个对象
False
这个例子中，list1和list2引用的对象是不同的（因为python只会缓存并复用小的整数和小的字符串，列表并不会被缓存），但是两个对象的值相同的。最后，我们再来一个说明缓存效果会带来的不同之处。
>>> a = 1
>>> b = 1
>>> a == b
True
>>> a is b
True
因此，is可以作为测试共享应用的一种方式。
python中sys模块中的getrefcount()方法可以返回对象的引用次数，以数字对象1为例，其返回的引用次数高达199次。
>>> import sys
>>> sys.getrefcount(1)
199
这种方式也是python为了其执行速度而采用的众多优化方式中的一种。
python的这个引用，赋值模型是唯一的，它具有良好的一致性。作为比较对象的C++语言，它的语法一致性奇差。
