Python中的可变与不可变

Question

Python中的可变与不可变

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我刚接触Python，正在尝试理解可变和不可变对象之间的差异。Python中可变类型之一是列表（list）。比如说 L = [1,2,3]，那么 L 指向对象 [1,2,3] 的id。如果 [1,2,3] 的内容被修改了，那么L仍然保持相同的id。换句话说，即使对象的大小和内容已被改变，L 仍然与相同的对象相关联。

对于不可变对象，我的理解是不允许修改对象。因此，如果一个变量被重新分配一个新值，那么该变量将绑定到一个具有不同id的新对象上。我期望字符串的行为方式类似。但是，我试图修改一个字符串，但字符串的id并没有改变。

string = "blue"
for i in range(10):
    string = string + str(i)
    print("string id after {}th iteration: {}".format(i,id(string)))


string id after 0th iteration: 46958272
string id after 1th iteration: 46958272
string id after 2th iteration: 46958272
string id after 3th iteration: 47077400
string id after 4th iteration: 47077400
string id after 5th iteration: 47077400
string id after 6th iteration: 47077400
string id after 7th iteration: 47077400
string id after 8th iteration: 47077400
string id after 9th iteration: 47077400

- kbl

可能是可变 vs 不可变对象的重复问题。 - Devesh Kumar Singh

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重复的回答并没有解答关于字符串“id”的问题... - hiro protagonist

@hiroprotagonist 但是接着它会改变并且持续改变。 - DYZ

附注：string是一个糟糕的变量名，因为它与string模块名称冲突。 - jpmc26

这可能也与此相关：https://github.com/satwikkansal/wtfpython#-deep-down-were-all-the-same- - hiro protagonist

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1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- user2357112 · Accepted Answer

你不应该连续看到相同的ID，但CPython在使用+进行字符串连接时有一个优化，它并不完全遵守所有规则。

当CPython看到形如x = x + something或x += something的操作时，如果x引用一个字符串，并且x是该字符串的唯一引用，则CPython将使用realloc来扩展字符串，而不是创建一个新的字符串对象。根据可用内存的细节，realloc可以直接调整分配的内存大小，也可以分配新的内存。如果它调整了分配，那么对象的id仍然保持不变。你可以在Python/ceval.c中的unicode_concatenate中看到实现。

这种优化大部分情况下都是可以的，因为引用计数检查确保其行为基本上与字符串实际上是不可变的并创建了一个新字符串的行为相同。但是，在 "x = x + stuff" 中，旧字符串和新字符串应该有短暂的重叠生命周期，因为新字符串应该在赋值结束旧字符串的生命周期之前就已经存在，所以 ID 值相等应该是不可能的。

"id" 是优化与没有发生字符串突变时可观察到的少数方式之一。语言开发人员似乎已经决定他们对此感到满意。