变量的实现方式

Python中的所有变量都是指针（引用），变量里存的是值的地址，因此所有变量占用的空间都一样（地址的大小）。这种存储方式被称为指针语义（引用语义、对象语义）。通过id(变量)查看变量所指向的地址
C语言中，不同类型变量占用空间不同（int占4字节，char占1字节），可以看出：变量里存的是值本身。这种方式称为值语义

不可变&可变数据类型

不可变数据类型 Immutable

int，float，str，tuple

不允许内存中的值发生变化，要修改值（运算）的情况，不会将修改后的值放回（覆盖）原地址，而是直接新增一块地址空间，来存放修改后的值，然后使变量（引用）指向新的地址空间

除tuple外，不可变数据在整个内存中是唯一的，相同值只能存在一个地址中

可变数据类型 Mutable

list，dict，class

我理解成容器类型（二级指针？指向数组的指针？），允许容器内的值发生变化（append或+=），而容器本身的地址不会变化，容器内的元素也可以是容器

在整个内存中，相同值可以存在多份（多个不同地址空间），由此想到以下两种情况：

相同的容器（立即数？）赋值给多个变量（不是赋值拷贝）：这些变量的id不一样
多次赋值给同一变量（不是赋值拷贝）：变量的id会发生变化（那上一个地址空间被销毁了吗？）

>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = [1, 2, 3]
>>> id(a)
140508626205888
>>> id(b)
140508626146176
>>> a = [1, 2, 3]  # 上一个地址(...5888)就被回收了，下次赋值时使用
>>> id(a)
140508626145984
>>> c = [1, 2, 3]  # 使用了上面被回收的地址(...5888)
>>> id(c)
140508626205888

'''
感觉tuple像介于可变和不可变之间的东西
即满足容器的一些特性
又不能修改容器的内容
'''
>>> a = (1, 2, 3)
>>> b = (1, 2, 3)
>>> id(a)
140274137290688
>>> id(b)
140274137163712
>>> a += (4, 5)
>>> id(a)
140274137546560

底层实现的猜想：

每当给变量赋值一个容器（立即数？）时，都会在一个新的地址空间中生成容器，然后让变量指向（引用）该容器
如果赋给同一变量，那么之前的地址空间就被回收，供下次使用

ref

浅拷贝和深拷贝

3种拷贝方式：ref

赋值拷贝(=)

只是新建一个引用，两个变量（引用）指向同一个地址

如果把引用比作快捷方式，那么=就相当于新增了一个快捷方式，指向相同的地址

函数传参相当于形参=实参

=_from_runoob

浅拷贝(copy)

只拷贝父对象，不拷贝父对象内部的子对象，只拷贝子对象的引用

只拷贝第一层变量（最外层容器本身），内部变量相当于赋值拷贝（快捷方式）

copy_from_runoob

深拷贝(deepcopy)

完全拷贝所有内容，开辟全新的内存空间

deepcopy_from_runoob

import copy
a = [1, [2, 3]]
a_ = a
a_copy = a.copy()  # <==> a_copy = copy.copy(a)
a_deepcopy = copy.deepcopy(a)
print(id(a))             # 139751405433920
print(id(a[0]))          # 93898578046432
print(id(a[1]))          # 139751404912448
print(id(a_))            # 139751405433920
print(id(a_[0]))         # 93898578046432
print(id(a_[1]))         # 139751404912448
print(id(a_copy))        # 139751406233856
print(id(a_copy[0]))     # 93898578046432
print(id(a_copy[1]))     # 139751404912448
print(id(a_deepcopy))    # 139751405539072
print(id(a_deepcopy[0])) # 93898578046432
print(id(a_deepcopy[1])) # 139751406590080

Hash

有__hash__()方法的对象称为Hashable

不可变对象一定是可哈希的Hashable，Hashable不一定是不可变对象

hash(object)返回object.__hash__()方法的值（根据机器字长进行截断）

class A:
    def __hash__(self):
        return 1

a = A()
hash(a)  # 1

Python Hashes and Equality

What does “hashable” mean in Python?

Python中的__hash__和__eq__方法之间的一些使用问题

总结

Python中所有变量都是引用（指针）
不可变数据发生变化时，生成新值，而不是修改原值，相同的值在内存中是唯一的
可变数据变化时，不会重新分配新的容器地址，只改变容器内的变量
三种拷贝方式：对于不可变数据，不管哪种拷贝，都只是快捷方式，id都相同。只有操作可变数据，才能体现出差异性

Python变量内存地址