解開(kāi)動(dòng)態(tài)類型領(lǐng)域中 Python 的變量是什么？

寫這篇文章源自上次和一位讀者的交流，在給他回答問(wèn)題的時(shí)候我發(fā)現(xiàn)由于之前有學(xué)習(xí)?C?和?Java?這種靜態(tài)編譯類型語(yǔ)言的背景，使他在學(xué)習(xí)?Python?的時(shí)候還是會(huì)習(xí)慣用之前編程語(yǔ)言的思考去嘗試?yán)斫?Python，導(dǎo)致他有時(shí)候會(huì)覺(jué)得很困惑，這個(gè)直接表現(xiàn)在他對(duì)于很多概念的理解很混亂。

比如在?Python?中使用變量的時(shí)候不需要提前聲明變量及其類型，而且變量不會(huì)報(bào)錯(cuò)，這在之前學(xué)習(xí)靜態(tài)語(yǔ)言的同學(xué)眼里是不可思議的，他們會(huì)有「這種情況下?Python?怎么知道變量是什么」等諸如此類的問(wèn)題，這樣的問(wèn)題其實(shí)已經(jīng)是進(jìn)入了「動(dòng)態(tài)類型」的領(lǐng)域了，Python?中類型是在程序運(yùn)行過(guò)程中自動(dòng)決定的。

因?yàn)槲抑耙彩亲?C?和?C++?出身，初次接觸?Python?的時(shí)候也會(huì)有這種不適感，所以我計(jì)劃接下來(lái)更新一些文章，寫一些像上面這樣大家在轉(zhuǎn)變上可能會(huì)困惑的地方，希望能給你帶來(lái)一些幫助。

變量、對(duì)象和引用

像在上面說(shuō)的，在?Python?中使用變量的時(shí)候不需要提前聲明變量及其類型，變量還是會(huì)正常工作。在?Python?中，這個(gè)是以一種非常流暢的方式完成，下面以?a?=?1?為例我們來(lái)看一下它到底是個(gè)什么情況。

首先是怎么知道創(chuàng)建了變量：對(duì)于變量?a，或者說(shuō)是變量名?a，當(dāng)程序第一次給它賦值的時(shí)候就創(chuàng)建了它，其實(shí)真實(shí)情況是?Python?在代碼運(yùn)行之前就先去檢測(cè)變量名，我們不去具體深究這些，你只需要當(dāng)作是「最開(kāi)始的賦值創(chuàng)建了變量」。

再者是怎么知道變量是什么類型：其實(shí)這個(gè)很多人都沒(méi)有搞清楚，「類型」這個(gè)概念不是存在于變量中，而是存在于對(duì)象中。變量本身就是通用的，它只是恰巧在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上引用了當(dāng)時(shí)的特定對(duì)象而已。就比如說(shuō)在表達(dá)式中，我們用的那個(gè)變量會(huì)立馬被它當(dāng)時(shí)所引用的特定對(duì)象所替代。

上面這個(gè)是動(dòng)態(tài)語(yǔ)言明顯區(qū)別于靜態(tài)語(yǔ)言的地方，其實(shí)對(duì)于剛開(kāi)始來(lái)說(shuō)，如果你適應(yīng)將「變量」和「對(duì)象」分開(kāi)，動(dòng)態(tài)類型你也就可以很容易理解了。

我們還是以?a?=?1?為例，其實(shí)從上面的講述中，我們很容易的可以發(fā)現(xiàn)對(duì)于?a?=?1?這個(gè)賦值語(yǔ)句?Python?是如何去執(zhí)行它的：創(chuàng)建一個(gè)代表值?1?的對(duì)象?-->?創(chuàng)建一個(gè)變量?a?-->?將變量?a?和對(duì)象?1?連接。?下面我用一個(gè)圖來(lái)更清晰的表示一下：

由上圖我們可以看出，變量?a?其實(shí)變成了對(duì)象?1?的一個(gè)引用。如果你學(xué)過(guò)指針的話，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)在內(nèi)部「變量其實(shí)就是到對(duì)象內(nèi)存空間的一個(gè)指針」。

同樣還是上圖，我們還可以看出在?Python?中「引用」是從變量到對(duì)象的連接，它就是一種關(guān)系，在內(nèi)存中以指針的形式實(shí)現(xiàn)。

寫在之后

所以總結(jié)一下，具體怎么來(lái)說(shuō)明?Python?中的變量、對(duì)象和引用：

變量是到內(nèi)存空間的一個(gè)指針，也就是擁有指向?qū)ο筮B接的空間；

對(duì)象是一塊內(nèi)存，表示它們所代表的值；

引用就是自動(dòng)形成的從變量到對(duì)象的指針。

當(dāng)然從技術(shù)的角度來(lái)講對(duì)于上面的表述可能會(huì)存在一些問(wèn)題，對(duì)象的結(jié)構(gòu)絕不只是單純的存值那么簡(jiǎn)單，但是對(duì)于剛?cè)腴T來(lái)講先這樣理解就足夠了，至于后續(xù)更深層次的探索等自己能力達(dá)到了可以嘗試去接觸。