我对什么是不可变类型感到困惑。我知道float对象被认为是不可变的,我的书中有这样的例子:
class RoundFloat(float):
def __new__(cls, val):
return float.__new__(cls, round(val, 2))
因为类结构/层次结构,这被认为是不可变的吗?,这意味着float位于类的顶部,是它自己的方法调用。类似于这种类型的例子(即使我的书说dict是可变的):
class SortedKeyDict(dict):
def __new__(cls, val):
return dict.__new__(cls, val.clear())
然而,可变的东西在类中有方法,例如:
class SortedKeyDict_a(dict):
def example(self):
return self.keys()
同样,对于最后一个类(SortedKeyDict_a),如果我将这种类型的set传递给它:
d = (('zheng-cai', 67), ('hui-jun', 68),('xin-yi', 2))
不调用示例方法,它将返回一个字典。带有__new__的SortedKeyDict将其标记为错误。我尝试用__new__将整数传递给RoundFloat类,它没有标记错误。
在我看来,你似乎在争论可变/不可变到底意味着什么。下面是一个简单的解释:
首先,我们需要一个解释的基础。
把你编程的任何东西都想象成一个虚拟对象,一个以二进制数字序列的形式保存在计算机内存中的东西。(不过,不要试图把这个想象得太困难。^^)现在在大多数计算机语言中,你不会直接处理这些二进制数,而是更多地使用二进制数的解释。
例如,你不会想到像0x110, 0xaf0278297319或类似的数字,而是你会想到像6这样的数字或像“Hello, world”这样的字符串。然而,这些数字或字符串是计算机内存中二进制数的一种解释。对于变量的任何值都是如此。
简而言之:我们不是用实际值编程,而是用实际二进制值的解释编程。
Now we do have interpretations that must not be changed for the sake of logic and other "neat stuff" while there are interpretations that may well be changed. For example think of the simulation of a city, in other words a program where there are many virtual objects and some of these are houses. Now may these virtual objects (the houses) be changed and can they still be considered to be the same houses? Well of course they can. Thus they are mutable: They can be changed without becoming a "completely" different object.
现在想想整数:它们也是虚拟对象(计算机内存中的二进制数序列)。如果我们改变其中一个,比如把6的值加1,它还是6吗?当然不是。因此任何整数都是不可变的。
所以:如果虚拟对象的任何变化意味着它实际上变成了另一个虚拟对象,那么它就被称为不可变的。
最后的话:
(1)永远不要把你在现实世界中可变和不可变的经验与某种语言的编程混淆在一起:
每种编程语言都有自己的定义,哪些对象可以静音,哪些对象不可以静音。
因此,虽然您现在可能理解了含义上的差异,但仍然需要学习每种编程语言的实际实现. ...的确,一种语言可能有一个目的,即6可能被削弱为7。然后,这将是相当疯狂或有趣的东西,就像平行宇宙的模拟
(2)这个解释当然是不科学的,它是为了帮助你掌握可变和不可变的区别。
可变和不可变对象之间的区别
定义
可变对象:创建后可以更改的对象。
不可变对象:创建后不能更改的对象。
在Python中,如果你改变了不可变对象的值,它会创建一个新对象。
可变的对象
下面是Python中可变类型的对象:
列表
字典
集
中bytearray
用户定义的类
不可变对象
以下是Python中不可变类型的对象:
int
浮动
小数
复杂的
保龄球
字符串
元组
范围
frozenset
字节
一些悬而未决的问题
问:字符串是不可变类型吗?
回答:是的,但你能解释一下吗?
证据1:
a = "Hello"
a +=" World"
print a
输出
"Hello World"
在上面的例子中,字符串被创建为“Hello”,然后更改为“Hello World”。这意味着字符串是可变类型的。但当我们检查它的标识,看它是否为可变类型时,就不是这样了。
a = "Hello"
identity_a = id(a)
a += " World"
new_identity_a = id(a)
if identity_a != new_identity_a:
print "String is Immutable"
输出
String is Immutable
证据2:
a = "Hello World"
a[0] = "M"
输出
TypeError 'str' object does not support item assignment
问:元组是不可变类型吗?
答案:是的。
证据1:
tuple_a = (1,)
tuple_a[0] = (2,)
print a
输出
'tuple' object does not support item assignment
首先,一个类是否有方法或者它的类结构是什么与可变性无关。
int和float是不可变的。如果我这样做
a = 1
a += 5
它在内存的第一行将名称a指向1。在第二行,它查找1,加5,得到6,然后把a指向内存中的6——它没有以任何方式把1变成6。同样的逻辑适用于下面的例子,使用其他不可变类型:
b = 'some string'
b += 'some other string'
c = ('some', 'tuple')
c += ('some', 'other', 'tuple')
对于可变类型,我可以做一些事情来改变它在内存中存储的值。:
d = [1, 2, 3]
我已经在内存中创建了1、2和3的位置列表。如果我这样做
e = d
我只是把e指向d指向的同一个列表。然后我可以这样做:
e += [4, 5]
e和d所在的列表也会被更新到内存中的位置为4和5。
如果我回到一个不可变类型,用一个元组来做:
f = (1, 2, 3)
g = f
g += (4, 5)
那么f仍然只指向原来的元组——你已经把g指向了一个全新的元组。
现在,用你的例子
class SortedKeyDict(dict):
def __new__(cls, val):
return dict.__new__(cls, val.clear())
你经过的地方
d = (('zheng-cai', 67), ('hui-jun', 68),('xin-yi', 2))
(这是一个元组的元组)作为val,你会得到一个错误,因为元组没有.clear()方法-你必须传递dict(d)作为val为它工作,在这种情况下,你会得到一个空的SortedKeyDict作为结果。
对象是否可变取决于它的类型。这与它是否具有某些方法无关,也与类层次结构无关。
用户定义的类型(即类)通常是可变的。有一些例外,比如不可变类型的简单子类。其他不可变类型包括一些内置类型,如int、float、tuple和str,以及一些用C实现的Python类。
《Python语言参考》中“数据模型”一章的一般解释:
The value of some objects can change. Objects whose value can change
are said to be mutable; objects whose value is unchangeable once they
are created are called immutable.
(The value of an immutable container
object that contains a reference to a mutable object can change when
the latter’s value is changed; however the container is still
considered immutable, because the collection of objects it contains
cannot be changed. So, immutability is not strictly the same as having
an unchangeable value, it is more subtle.)
An object’s mutability is
determined by its type; for instance, numbers, strings and tuples are
immutable, while dictionaries and lists are mutable.
可变对象必须至少有一个方法能够改变对象。例如,list对象有append方法,它实际上会改变对象:
>>> a = [1,2,3]
>>> a.append('hello') # `a` has mutated but is still the same object
>>> a
[1, 2, 3, 'hello']
但是float类没有改变float对象的方法。你可以:
>>> b = 5.0
>>> b = b + 0.1
>>> b
5.1
但是=操作数不是一个方法。它只是在变量和它右边的东西之间做了一个绑定,没有别的。它从不改变或创建对象。它声明了变量将指向什么,从现在开始。
当执行b = b + 0.1时,=操作数将变量绑定到一个新的浮点数,其创建结果为5 + 0.1。
当你将一个变量赋值给一个存在的对象时,不管是否是可变的,=操作数将变量绑定到该对象。没有别的事情发生
在任何一种情况下,=都只是进行绑定。它不改变或创建对象。
当执行= 1.0时,=操作数创建的不是浮点数,而是该行的1.0部分。实际上,当您编写1.0时,它是float(1.0)的简写,一个返回float对象的构造函数调用。(这就是为什么如果你输入1.0并按enter键,你会得到下面打印的“echo”1.0;这是你调用的构造函数的返回值)
现在,如果b是一个浮点数,你赋值a = b,两个变量都指向同一个对象,但实际上变量之间不能通信,因为对象是不可变的,如果你做b += 1,现在b指向一个新对象,而a仍然指向旧对象,不知道b指向什么。
但如果c是,假设,一个列表,你赋值a = c,现在a和c可以“通信”,因为list是可变的,如果你执行c.append('msg'),然后检查a,你得到消息。
(顺便说一下,每个对象都有一个唯一的关联id号,你可以通过id(x)获得。所以你可以检查一个对象是否相同,或者不检查它的唯一id是否改变了。)