Python 物件（下）

前面一篇文章介紹了一些Python物件的基本概念，這篇接著來看看Python物件相關的一些內容。

 

Python物件的比較

Python物件有三個要素：身份，型別和值，所以我們就分別從這三個角度出發看看物件之間的比較。

物件身份比較

物件身份的比較，其實就是比較物件的記憶體地址，即內建函式id()的結果比較。可以用來判斷不同的變數是否指向了同一個地址。

直接看例子：

通過例子的輸出可以得到，f1和f2指向了不同的物件（地址）；但是，i1和i2卻指向了相同的物件（地址）。

之所以產生這種差異，是因為Python對整數物件和字串物件會進行快取，所以沒有產生新的物件，而是指向了快取的物件。不同版本的Python處理快取是不一樣的，所以同樣的例子可能產生不同的結果。

對於物件身份比較，還可以使用Python中的”is”關鍵字：

物件型別比較

通過type()內建函式，可以得到一個物件的型別，然後就可以進行型別比較了。

看一段程式碼：

例子中使用了三種方式進行物件型別的比較：

• 直接將type(obj)與型別進行比較
• 將type(obj)的身份跟型別的身份進行比較
• 通過內建的isinstance()函式，判斷一個物件是不是有特定型別例項化得到的
  • 其第一個引數為物件，第二個為型別名或型別名的一個列表
  • 其返回值為布林型

簡單看看前兩種方式的區別，第一種方式是直接將兩個型別物件的值進行比較；而第二種方式比較的是兩個型別物件的身份，這種方式的原理是，如果兩個型別物件的身份不同，那麼兩個型別物件的值肯定不同。

物件值比較

對於Python物件，可以直接使用比較操作符（>，<，==等）進行物件值的比較。關於Python的內建物件，有一套比較規則，比如兩個list物件的比較就是按照list比較規則進行的。

這裡我們就主要看看自定義型別的物件之間的比較。

自定義型別的物件值比較

在Python中，所有的型別都有一套用於比較的”魔術方法” ，對於自定義的型別，我們就可以通過實現這些方法來定義自定義型別的物件的比較行為：

• __cmp__(self, other) : __cmp__ is the most basic of the comparison magic methods. __cmp__ should return a negative integer if self < other, zero if self == other, and positive if self > other.
• __eq__(self, other) Defines behavior for the equality operator, ==.
• __ne__(self, other) Defines behavior for the inequality operator, !=.
• __lt__(self, other) Defines behavior for the less-than operator, <.
• __gt__(self, other) Defines behavior for the greater-than operator, >.
• __le__(self, other) Defines behavior for the less-than-or-equal-to operator, <=.
• __ge__(self, other) Defines behavior for the greater-than-or-equal-to operator, >=.

看一個例子，我們定義了一個”語句”型別，並實現了一些比較方法，這樣對於改型別的物件，我們就可以直接通過比較操作符進行物件值比較了。

有一點需要注意的是，關於自定義型別的物件，如果沒有實現比較操作符對應的”魔術方法”，那麼將預設使用物件身份（id()）進行比較。

“is”和”==”的差別

這裡需要注意一下”is”和”==”之間的差別：

• “is”用來比較物件的身份是否相等，也就是說，比較物件的記憶體地址是否相同（變數是否指向同一個物件）
• “==”用來比較物件的內容（值）是否相等

看下面的程式碼：

對於變數c和d，由於數值超過了Python對整型數的快取範圍，所有d就會是Python生成的一個新的物件。因此，c和d的值是相同的，但是身份卻是不同的。

 

可變物件和不可變物件

在Python中，一切都是物件，Python中不存在所謂的傳值，一切傳遞的都是物件的引用（也可以認為是傳址）。

上一篇文章中瞭解到，根據Python物件的型別，可以將Python物件分為：Type Object（型別物件）和Non-type Object（非型別物件）。

同樣，根據物件的可變性，也可以將Python物件分為兩類：可變（mutable）物件和不可變（immutable）物件。

• 不可變（immutable）物件：物件的內容不可變，當嘗試改變物件內容的時候，會建立一個新的物件；也就是說物件的身份（id()）會發生變化
  • 例如：number、string，tuple
• 可變（mutable）物件：物件的內容可變，當改變物件內容的時候，物件的身份（id()）不會變化
  • 例如：list、dict、set

看一段簡單的程式碼：

tuple是”可變的”

雖然元組物件本身是不可變的，但這並不意味著元組包含的可變物件也不可變。

看下面的例子：

現在我們根據下圖分析這段程式碼，tpl這個元組的第四個元素比較特殊，是一個list；所以，在tpl中第四個元素存放的是這個list的地址（身份id()，引用）。

元組的不可變性就決定了tpl第四個元素對應的內容，即list的地址不能改變了，但是，這個地址37865712指向的內容是可以被改變的。

 

總結

本篇介紹了Python物件的比較，包括物件的身份，型別以及值的比較。對於自定義型別的物件，如果需要進行比較操作，可以通過自定義比較操作相關的”魔術方法”。

另外，文中簡單介紹了Python物件的可變性，對比了可變（mutable）物件和不可變（immutable）物件之間的不同。