在系統(tǒng)地學(xué)習(xí)完python后回過頭來看python變量，小編又有了不一樣的感悟。今天我們再次從更底層的角度來看python變量，從內(nèi)存地址來分析python變量的行為。看看能不能得到一些更有意義的知識。
一、Python變量
在大多數(shù)語言中，為一個值起一個名字時，把這種行為稱為“給變量賦值”或“把值存儲在變量中”。不過，Python與許多其它計算機(jī)語言的有所不同，它并不是把值存儲在變量中，而像是把名字“貼”在值的上邊（專業(yè)一點說法是將名字綁定了對象）。所以，有些Python程序員會說Python沒有變量，只有名字，通過名字找到它代表的值。
Python中的變量，與其它開發(fā)語言（如C語言）的不同：
在C語言中，變量類似于一個“容器”，賦給它的值，裝在容器中：
定義一個變量 int a = 1;
給變量a重新賦值 a = 2;
把變量a賦值給另外一個變量b ，int b = a;
會重新創(chuàng)建一個變量b（容器），將a中的內(nèi)容復(fù)制粘貼至b中。
在python中，變量類似于名字標(biāo)簽“貼”在值上面，通過名字找到它代表的值。
定義一個變量 a = 1
給變量a重新賦值 a = 2
把變量a賦值給另外一個變量b， b = a
創(chuàng)建新的便利貼b，與a同時貼到值上
為了對python中變量的這種情況加深認(rèn)識，下面適度展開介紹。
1.1 第一點
先說明第一點：變量的實現(xiàn)方式有：引用語義、值語義
python語言中變量的實現(xiàn)方式就是引用語義，在變量里面保存的是值（對象）的引用（值所在處內(nèi)存空間的地址）。采用這種方式，變量所需的存儲空間大小一致，因為其中只需要保存一個引用。而有些語言（例如c）采用的不是這種方式，它們把變量直接保存在變量的存儲區(qū)里，這種方式就稱為值語義。這樣的話，一個整數(shù)類型的變量就需要保存一個整數(shù)所需要的空間（例如c語言中int類型占用4個字節(jié)大?。?。
python中變量與對象的引用關(guān)系類似于c語言的指針變量與指向地址之間的關(guān)系。
在python的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，對象分為可變對象和不可變對象?；緮?shù)據(jù)類型如int、float，元祖tuple、str是不可變對象；list（列表）、dict（字典）、set（集合）是可變對象，可變對象存儲的元素的引用其實是沒有改變的，改變的是其引用指向的值。
采用引用語義存儲的只是一個變量的值所在的內(nèi)存地址，而不是這個變量的值本身。
1.2 第二點
現(xiàn)在說明第二點：Python中的變量、對象、引用三者之間的關(guān)系。
在Python里一切皆對象。Python中，對象具有三要素：標(biāo)識(identity)、類型(type)、值(value)。
☆標(biāo)識(identity)：
用于唯一標(biāo)識對象，通常對應(yīng)對象在計算機(jī)內(nèi)存中的地址。使用內(nèi)置函數(shù)id(obj)返回對象唯一標(biāo)識。
☆類型(type)：
類型可以限制對象的取值范圍和可執(zhí)行的操作。使用內(nèi)置函數(shù)type(obj)返回對象所屬類型。
對象中含有標(biāo)準(zhǔn)的頭部信息：類型標(biāo)識符。標(biāo)識對象類型，表示對象存儲的數(shù)據(jù)的類型。
每一個對象都有兩個標(biāo)準(zhǔn)的頭部信息：
1.類型標(biāo)識符，去標(biāo)識對象的（數(shù)據(jù)）類型；
2.引用計數(shù)器，記錄當(dāng)前對象的引用的數(shù)目。
（回收機(jī)制：變量的引用計數(shù)器為0，自動清理。 ※ 較小整數(shù)型對象有緩存機(jī)制。）
☆值(value)：
表示對象存儲的數(shù)據(jù)的信息。使用內(nèi)置函數(shù)print(obj)可以直接打印值。
Python中，變量用來指向任意的對象，是對象的引用。Python變量更像是指針（或者說Python變量更像“貼簽”），而不是數(shù)據(jù)存儲區(qū)域（而不是數(shù)據(jù)“容器”）。
Python 中的變量不是裝有對象的“容器”，而是貼在對象上的“標(biāo)簽”——給一個變量賦值，把這個標(biāo)簽貼到一個對象上，重新賦值，是撕下標(biāo)簽貼到另一個對象上。
在python中，變量保存的是對象(值)的引用，采用這種方式，變量的每一次初始化，都開辟了一個新的空間，將新內(nèi)容的地址賦值給變量。id()函數(shù)可以獲取變量在內(nèi)存中的地址。我們把不同的值賦給變量時候，地址發(fā)生變化，相同的值地址不發(fā)生變化。下面給出示例：
【順便提示：id()的值不是固定不變的——此值系統(tǒng)為對象分配的內(nèi)存地址，在你練習(xí)時顯示的不同值是正常的?！?/p>
下面是字符串的示例：
在Python中，值可以放在內(nèi)存的某個位置（地址），變量用于引用它們，給變量賦一個新值，原值不會被新值覆蓋，變量只是引用了新值。順便說明，Python的垃圾回收機(jī)制會自動清理不再被用到的值，所以不用擔(dān)心計算機(jī)內(nèi)存中充滿被“丟棄”的無效的值。
1.3 第三點
現(xiàn)在說明第三點：可變(mutable) 類型對象、不可變(immutable) 類型對象
可變類型對象，指對象可以在其 id() 保持固定的情況下改變其取值。
不可變類型對象，指具有固定值的對象。不可變對象包括數(shù)字（numbers）、字符串（strings）和元組（tuples）。這樣的對象不能被改變。如果必須存儲一個不同的值，則必須創(chuàng)建新的對象。不可變對象不允許對自身內(nèi)容進(jìn)行修改。如果我們對一個不可變對象進(jìn)行賦值，實際上是生成一個新對象，再讓變量指向這個對象。哪怕這個對象簡單到只是數(shù)字 0 和 1。
由于 Python 中的變量存放的是對象引用，所以對于不可變對象而言，盡管對象本身不可變，但變量的對象引用是可變的。運(yùn)用這樣的機(jī)制，有時候會讓人產(chǎn)生糊涂，似乎可變對象變化了。如下面的代碼：
i = 73
i += 2
不可變的對象的特征沒有變，依然是不可變對象，變的只是創(chuàng)建了新對象，改變了變量的對象引用。參見下圖：
?
對于可變對象，其對象的內(nèi)容是可以變化的。當(dāng)對象的內(nèi)容發(fā)生變化時，變量的對象引用是不會變化的。如下面的例子。
m=[5,9]
m+=[6]
參見下圖：
?
二、總結(jié)
Python變量指的是名字綁定了對象（綁定就是將一個對象與一個名字聯(lián)系起來）。
綁定時，變量就是名字。
使用時，變量代表對象的引用。
變量改變的只有綁定關(guān)系。
深入學(xué)習(xí)：
https://docs.python.org/zh-cn/3.9/reference/datamodel.html#objects-values-and-types
補(bǔ)充說明：
對復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型（列表、集合、字典），如果添加某一項元素，或者添加幾個元素，不會改變其本身的地址，只會改變其內(nèi)部元素的地址引用，但是如果對其重新賦值時，就會重新賦予地址覆蓋就地址，這時地址就會發(fā)生改變。示例代碼如下：
list_ = [1,2,3,4]
print(list_, id(list_))
list_.append(5)
print(list_, id(list_))
#如上代碼，因為append前后的list_仍然是同一個對象，只是對象的值發(fā)了改變，所以地址不變。
#再如下面的代碼
print(list_, id(list_), id(list_[1]))#打印列表、列表的地址、第二個元素的地址
list_[1] = 'aaa' #修改列表
print(list_, id(list_), id(list_[1]))#打印列表、列表的地址、第二個元素的地址
#不難發(fā)發(fā)現(xiàn)：列表變了、列表的地址沒有變、列表內(nèi)部元素變了、列表內(nèi)部元素的地址變了
測試運(yùn)行如下圖所示：
到此這篇Python變量的進(jìn)階分析就介紹到這了,更多Python學(xué)習(xí)內(nèi)容請搜索W3Cschool以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章。
