Địa chỉ bộ nhớ trong Python

Biến trong C

Giả sử bạn có đoạn mã sau xác định biến

Output:
2037008656
2037008688

var1 = 2.60
print(hex(id(var1))) # print the address of var1 in hexadecimal format
var2 = 3.90
print(hex(id(var2))) #print the address of var2 in hexadecimal format
str1="Hello"
print(hex(id(str1))) #print the address of str1 in hexadecimal format

Một dòng mã này có một số bước riêng biệt khi được thực thi

1. Cấp phát đủ bộ nhớ cho một số nguyên
2. Gán giá trị

   Output:
   '0x353a208'
   '0x3500588'
   '0x352f180'

   22 cho vị trí bộ nhớ đó
3. Cho biết rằng

   Output:
   2037008656
   2037008688
   

   67 trỏ đến giá trị đó

Được hiển thị trong chế độ xem đơn giản hóa của bộ nhớ, nó có thể trông như thế này

Ở đây, bạn có thể thấy rằng biến

Output:
2037008656
2037008688

Output:
'0x353a208'
'0x3500588'
'0x352f180'

Output:
'0x353a208'
'0x3500588'
'0x352f180'

Output:
2037008656
2037008688

Output:
'0x353a208'
'0x3500588'
'0x352f180'

Đoạn mã trên gán một giá trị mới (

Output:
'0x353a208'
'0x3500588'
'0x352f180'

Output:
2037008656
2037008688

Output:
2037008656
2037008688

Lưu ý rằng vị trí của

Output:
2037008656
2037008688

Output:
2037008656
2037008688

Một cách khác để nghĩ về khái niệm này là về quyền sở hữu. Theo một nghĩa nào đó,

Output:
2037008656
2037008688

Output:
2037008656
2037008688

Khi bạn gán một giá trị cho

Output:
2037008656
2037008688

Output:
2037008656
2037008688

>>> s[0] = "R"
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: 'str' object does not support item assignment

>>> s[0] = "R"
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: 'str' object does not support item assignment

Mã này tạo một hộp mới có tên là

>>> s[0] = "R"
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: 'str' object does not support item assignment

Output:
2037008656
2037008688

Thông báo vị trí mới

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

>>> s[0] = "R"
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: 'str' object does not support item assignment

Output:
2037008656
2037008688

>>> s[0] = "R"
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: 'str' object does not support item assignment

>>> s[0] = "R"
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: 'str' object does not support item assignment

>>> s[0] = "R"
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: 'str' object does not support item assignment

Output:
2037008656
2037008688

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Bây giờ bố cục bộ nhớ sẽ như thế này

Một lần nữa, bạn đã sửa đổi giá trị tại

>>> s[0] = "R"
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: 'str' object does not support item assignment

Output:
2037008656
2037008688

Tên trong Python

Python không có biến. Nó có tên. Vâng, đây là một điểm mô phạm và bạn chắc chắn có thể sử dụng thuật ngữ biến bao nhiêu tùy thích. Điều quan trọng cần biết là có sự khác biệt giữa các biến và tên

Hãy lấy mã tương đương từ ví dụ C ở trên và viết nó bằng Python

>>>

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Giống như trong C, đoạn mã trên được chia thành nhiều bước riêng biệt trong quá trình thực thi

1. Tạo một

   def sum(var1,var2):
       return var1+var2
   print("Address of funtion sum: ",id(sum))
   

   209
2. Đặt mã loại thành số nguyên cho

   def sum(var1,var2):
       return var1+var2
   print("Address of funtion sum: ",id(sum))
   

   209
3. Đặt giá trị thành

   Output:
   '0x353a208'
   '0x3500588'
   '0x352f180'

   22 cho

   def sum(var1,var2):
       return var1+var2
   print("Address of funtion sum: ",id(sum))
   

   209
4. Tạo một tên gọi là

   Output:
   2037008656
   2037008688
   

   67
5. Điểm

   Output:
   2037008656
   2037008688
   

   67 đến

   def sum(var1,var2):
       return var1+var2
   print("Address of funtion sum: ",id(sum))
   

   209 mới
6. Tăng số lần đếm lại của

   def sum(var1,var2):
       return var1+var2
   print("Address of funtion sum: ",id(sum))
   

   209 lên 1

Ghi chú. Điều này không giống với

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Trong bộ nhớ, nó có thể trông giống như thế này

Bạn có thể thấy rằng cách bố trí bộ nhớ khác rất nhiều so với cách bố trí C trước đây. Thay vì

Output:
2037008656
2037008688

Output:
'0x353a208'
'0x3500588'
'0x352f180'

Output:
'0x353a208'
'0x3500588'
'0x352f180'

Output:
2037008656
2037008688

Output:
2037008656
2037008688

Nếu bạn định gán một giá trị mới cho

Output:
2037008656
2037008688

>>>

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Những gì đang xảy ra ở đây khác với tương đương với C, nhưng không quá khác so với ràng buộc ban đầu trong Python

mã này

• Tạo một

  def sum(var1,var2):
      return var1+var2
  print("Address of funtion sum: ",id(sum))
  

  209 mới
• Đặt mã loại thành số nguyên cho

  def sum(var1,var2):
      return var1+var2
  print("Address of funtion sum: ",id(sum))
  

  209
• Đặt giá trị thành

  Output:
  '0x353a208'
  '0x3500588'
  '0x352f180'

  28 cho

  def sum(var1,var2):
      return var1+var2
  print("Address of funtion sum: ",id(sum))
  

  209
• Điểm

  Output:
  2037008656
  2037008688
  

  67 đến

  def sum(var1,var2):
      return var1+var2
  print("Address of funtion sum: ",id(sum))
  

  209 mới
• Tăng số lượng truy cập của

  def sum(var1,var2):
      return var1+var2
  print("Address of funtion sum: ",id(sum))
  

  209 mới lên 1
• Giảm số lượng truy cập của

  def sum(var1,var2):
      return var1+var2
  print("Address of funtion sum: ",id(sum))
  

  209 cũ xuống 1

Bây giờ trong bộ nhớ, nó sẽ giống như thế này

Sơ đồ này giúp minh họa rằng

Output:
2037008656
2037008688

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Output:
2037008656
2037008688

Ngoài ra, đối tượng trước đó (giữ giá trị

Output:
'0x353a208'
'0x3500588'
'0x352f180'

Bạn có thể giới thiệu một tên mới,

>>> s[0] = "R"
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: 'str' object does not support item assignment

>>>

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Trong bộ nhớ, bạn sẽ có một tên mới, nhưng không nhất thiết phải là một đối tượng mới

Bây giờ bạn có thể thấy rằng một đối tượng Python mới chưa được tạo, chỉ có một tên mới trỏ đến cùng một đối tượng. Ngoài ra, số lượt truy cập của đối tượng đã tăng thêm một. Bạn có thể kiểm tra sự bình đẳng nhận dạng đối tượng để xác nhận rằng chúng giống nhau

>>>

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Đoạn mã trên chỉ ra rằng

Output:
2037008656
2037008688

>>> s[0] = "R"
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: 'str' object does not support item assignment

>>> s[0] = "R"
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: 'str' object does not support item assignment

Ví dụ: bạn có thể thực hiện phép cộng trên

>>> s[0] = "R"
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: 'str' object does not support item assignment

>>>

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Sau lệnh gọi bổ sung, bạn được trả về một đối tượng Python mới. Bây giờ, bộ nhớ trông như thế này

Một đối tượng mới đã được tạo và

>>> s[0] = "R"
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: 'str' object does not support item assignment

>>> s[0] = "R"
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: 'str' object does not support item assignment

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

>>>

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Câu lệnh trên dẫn đến trạng thái bộ nhớ cuối giống như phần bổ sung. Tóm lại, trong Python, bạn không gán biến. Thay vào đó, bạn liên kết tên với tài liệu tham khảo

Lưu ý về các đối tượng thực tập trong Python

Bây giờ bạn đã hiểu cách các đối tượng Python được tạo và các tên được liên kết với các đối tượng đó, đã đến lúc bắt tay vào thực hiện. Cờ lê đó đi theo tên của các đối tượng được thực tập

Giả sử bạn có mã Python sau

>>>

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Như trên,

Output:
2037008656
2037008688

>>> s[0] = "R"
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: 'str' object does not support item assignment

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

>>>

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Lần này, dòng

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

1. Tạo đối tượng Python(

   def sum(var1,var2):
       return var1+var2
   print("Address of funtion sum: ",id(sum))
   

   251)
2. Gán tên

   Output:
   2037008656
   2037008688
   

   67 cho đối tượng đó
3. Tạo đối tượng Python (

   def sum(var1,var2):
       return var1+var2
   print("Address of funtion sum: ",id(sum))
   

   257)
4. Tạo đối tượng Python (

   def sum(var1,var2):
       return var1+var2
   print("Address of funtion sum: ",id(sum))
   

   258)
5. Cộng hai đối tượng này lại với nhau
6. Tạo một đối tượng Python mới (

   def sum(var1,var2):
       return var1+var2
   print("Address of funtion sum: ",id(sum))
   

   251)
7. Gán tên

   >>> s[0] = "R"
   Traceback (most recent call last):
     File "", line 1, in 
   TypeError: 'str' object does not support item assignment
   

   17 cho đối tượng đó

Lưu ý kỹ thuật. Các bước trên chỉ xảy ra khi mã này được thực thi bên trong REPL. Nếu bạn lấy ví dụ trên, dán nó vào một tệp và chạy tệp đó, thì bạn sẽ thấy rằng dòng

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Output:
2037008656
2037008688

Điều này xảy ra bởi vì trình biên dịch thông minh. Trình biên dịch CPython cố gắng thực hiện các tối ưu hóa được gọi là tối ưu hóa lỗ nhìn trộm, giúp lưu các bước thực hiện bất cứ khi nào có thể. Để biết thông tin chi tiết, bạn có thể xem mã nguồn trình tối ưu hóa lỗ nhìn trộm của CPython

Đây không phải là lãng phí sao? . Bạn không bao giờ phải lo lắng về việc dọn dẹp các đối tượng trung gian này hoặc thậm chí không cần biết rằng chúng tồn tại. Điều thú vị là các thao tác này tương đối nhanh và bạn chưa bao giờ phải biết bất kỳ chi tiết nào trong số đó cho đến bây giờ

Các nhà phát triển cốt lõi của Python, theo sự khôn ngoan của họ, cũng nhận thấy sự lãng phí này và quyết định thực hiện một số tối ưu hóa. Những tối ưu hóa này dẫn đến hành vi có thể gây ngạc nhiên cho người mới

>>>

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Trong ví dụ này, bạn thấy mã gần giống như trước, ngoại trừ lần này kết quả là

Output:
2037008656
2037008688

Đối tượng nào phụ thuộc vào việc triển khai Python. Trăn 3. 7 thực tập sinh sau

1. Số nguyên giữa

   def sum(var1,var2):
       return var1+var2
   print("Address of funtion sum: ",id(sum))
   

   264 và

   def sum(var1,var2):
       return var1+var2
   print("Address of funtion sum: ",id(sum))
   

   265
2. Các chuỗi chỉ chứa các chữ cái, chữ số hoặc dấu gạch dưới ASCII

Lý do đằng sau điều này là các biến này rất có khả năng được sử dụng trong nhiều chương trình. Bằng cách thực tập các đối tượng này, Python ngăn các cuộc gọi cấp phát bộ nhớ cho các đối tượng được sử dụng nhất quán

Các chuỗi có ít hơn 20 ký tự và chứa các chữ cái, chữ số hoặc dấu gạch dưới ASCII sẽ được thực tập. Lý do đằng sau điều này là chúng được coi là một loại danh tính nào đó

>>>

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Ở đây bạn có thể thấy rằng cả

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

>>>

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Bởi vì ví dụ này có dấu chấm than (

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Thưởng. Nếu bạn thực sự muốn các đối tượng này tham chiếu cùng một đối tượng bên trong, thì bạn có thể muốn xem

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Việc thực tập các chuỗi rất hữu ích để đạt được một chút hiệu suất khi tra cứu từ điển—nếu các khóa trong từ điển được thực tập và khóa tra cứu được thực tập, việc so sánh khóa (sau khi băm) có thể được thực hiện bằng cách so sánh con trỏ thay vì so sánh chuỗi. ()

Các đối tượng được thực tập thường là một nguồn gây nhầm lẫn. Chỉ cần nhớ rằng, nếu bạn còn nghi ngờ, bạn luôn có thể sử dụng

Output:
2037008656
2037008688

Output:
2037008656
2037008688

Sử dụng các loại có thể thay đổi làm con trỏ

Bạn đã học về các loại có thể thay đổi. Bởi vì những đối tượng này có thể thay đổi, bạn có thể coi chúng như thể chúng là con trỏ để mô phỏng hành vi của con trỏ. Giả sử bạn muốn sao chép mã c sau

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Mã này lấy một con trỏ tới một số nguyên (

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Trong đoạn mã trên, bạn gán

Output:
'0x353a208'
'0x3500588'
'0x352f180'

>>> s[0] = "R"
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: 'str' object does not support item assignment

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Một cách để sao chép loại hành vi này trong Python là sử dụng loại có thể thay đổi. Cân nhắc sử dụng danh sách và sửa đổi phần tử đầu tiên

>>>

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Ở đây,

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Output:
2037008656
2037008688

Output:
2037008656
2037008688

>>> s[0] = "R"
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: 'str' object does not support item assignment

>>>

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Đoạn mã trên chứng minh rằng

>>> s[0] = "R"
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: 'str' object does not support item assignment

Output:
2037008656
2037008688

Output:
2037008656
2037008688

Giả sử bạn có một ứng dụng mà bạn muốn theo dõi mỗi khi một sự kiện thú vị xảy ra. Một cách để đạt được điều này là tạo một

Output:
2037008656
2037008688

>>>

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Trong ví dụ này, từ điển

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Output:
2037008656
2037008688

Hãy ghi nhớ, điều này chỉ mô phỏng hành vi của con trỏ và không ánh xạ trực tiếp tới con trỏ thực trong C hoặc C++. Điều đó có nghĩa là, các hoạt động này đắt hơn so với trong C hoặc C++

Sử dụng đối tượng Python

Tùy chọn

Output:
2037008656
2037008688

Để xây dựng trên ví dụ cuối cùng, giả sử rằng bạn muốn theo dõi số liệu trong ứng dụng của mình. Tạo một lớp là một cách tuyệt vời để trừu tượng hóa các chi tiết phiền phức

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Mã này định nghĩa một lớp

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Output:
2037008656
2037008688

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Mã này sử dụng. Nếu bạn không quen thuộc với các công cụ trang trí, bạn có thể xem qua Primer on Python Decorators này. Trình trang trí

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

>>>

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Việc bạn có thể truy cập những tên này dưới dạng thuộc tính có nghĩa là bạn đã trừu tượng hóa thực tế rằng những giá trị này nằm trong một

Output:
2037008656
2037008688

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Bạn đã giới thiệu hai phương pháp mới

1. def sum(var1,var2):
       return var1+var2
   print("Address of funtion sum: ",id(sum))
   

   296

2. def sum(var1,var2):
       return var1+var2
   print("Address of funtion sum: ",id(sum))
   

   297

Các phương pháp này sửa đổi các giá trị trong số liệu

Output:
2037008656
2037008688

>>>

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

Tại đây, bạn có thể truy cập ________ 2293 và gọi ________ 2296 ở nhiều vị trí khác nhau trong ứng dụng của mình và mô phỏng con trỏ trong Python. Điều này hữu ích khi bạn có thứ gì đó như số liệu cần được sử dụng và cập nhật thường xuyên trong các phần khác nhau của ứng dụng của bạn

Ghi chú. Đặc biệt, trong lớp này, việc đặt rõ ràng

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

>>> s[0] = "R"
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: 'str' object does not support item assignment

Output:
2037008656
2037008688

Đây là nguồn đầy đủ cho lớp

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))

def sum(var1,var2):
    return var1+var2
print("Address of funtion sum: ",id(sum))