Python中的命名查询

Question

当我说，

>>>radius = 2

在内部，会在__main__模块的全局框架中创建一个名为radius的新对象，该对象是int类的。还将通过名称radius创建引用变量，指向该对象。当我说：

>>>from math import sqrt

在内部，名为sqrt的新对象在__main__模块的全局框架中创建，该对象是function类的。还通过名称sqrt创建引用变量，该变量指向function类型的对象。

当我说，

>>>def square(x):
         return mul(x,x)

在内部，一个名为square的新对象在__main__模块的全局框架中被创建，这个对象是类function的。还创建了名为square的引用变量，它指向那个function类型的对象。

我的问题：

我的理解正确吗？

或者 radius和sqrt和square对象是在__main__模块的全局框架之外创建的，而引用变量(radius sqrt square)位于__main__模块的全局框架中，指向这些对象吗？

在CS61A Fall 2012课程中，老师说，这就是它的工作方式，看起来隐藏了Python程序内存模型的许多细节。

- overexchange

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对象没有名称，它们只有引用。因此，说“通过名称radius创建了一个新对象”是错误的。阅读：关于名称和对象的一点说明。 - Ashwini Chaudhary

不。这只是创建了一个名为“radius”的名称（而不是对象），该名称引用与字面量“2”引用相同的int对象。 - chepner

@200OK：我认为称它们为名称比称它们为引用更好。因为具有不可变类型的变量绝对不是引用。 - Neil G

@NeilG 那么，在Python中我们什么时候考虑引用？我的意思是指指向模块/函数/类()对象的变量也是Names吗？而不是references？ - overexchange

@NeilG 我猜，按名称传递参数和按值传递参数是一样的，会创建存储的另一个副本并为其分配新名称。 - overexchange

Answer 1

询问一个对象是在哪里创建的与引用存在的位置有点无意义。正如200 OK在评论中指出的那样，所有对象名称都是引用——没有一个名称比其他名称更加规范或本地化。对象只是存在（在私有堆上，尽管这对于所有目的来说都是不相关的），而名称指向它们。

话虽如此，你的问题中有一个细微之处并不完全正确。当你从一个模块中导入东西——无论是整个模块本身还是仅仅一个函数——该模块的引用被存储在sys.modules字典中。这确保了当代码的另一部分从该模块中导入时，它不会被重新导入；使用现有的已导入版本。

- Daniel Roseman

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为什么称它们为引用？如果你说 a = 2 然后 b = a，并不是说 b 是对 a 的引用，也不是对同一对象的引用，因为 a += 2 对 b 没有影响。难道把它们称为名称不是更好吗？同一对象有两个名称。 - Neil G

我不理解sys.modules字典（picturize），因此我无法想象任何简单的Python程序在内存中的样子，并且当我们尝试指向其他模块/函数时会指向哪些。您能否制作一个图表，展示任何指向不同模块的样本（简单）Python程序（在我的问题上下文中）？那将使我的生活更简单。 - overexchange

@DanielRoseman，如果我的程序由多个.py文件组成，那么您不认为我需要像我上面提到的那样进行可视化处理吗？ - overexchange

不，绝对不是。你只需要导入东西并使用它即可。Python如何分配内存不是你的责任。它甚至可能在不同的Python版本之间发生变化，但你不应该关心这些。 - Daniel Roseman

@overexchange：没错，就像我的第一条评论一样... - Neil G

Answer 2

在__main__模块的全局框架中，内部创建了一个名为radius的新对象，该对象是int类的对象。

您正在混淆对象创建和绑定（分配）对对象的引用。语句radius = 2会导致：

• 评估表达式2，这可能会创建或不创建对象（在CPython中不会因为小整数被缓存），然后
• 将名称radius绑定到评估产生的对象（值）。

同样，在import的情况下，import可能会创建或不创建对象。如果之前已经导入了math，则其对象已经被创建。您只是将一个新名称sqrt分配给由导入math模块创建的对象。询问对象是否驻留在模块中没有意义，因为对象不驻留在模块中。它们可以被模块引用或通过导入创建，但之后，它们只存在于一个大而平的堆空间中。它们的引用形成了一个结构化的命名空间。

def 是特殊的，因为它既会对一个函数对象进行求值，又会将一个名称绑定到该函数对象。

- Fred Foo