python可变对象和不可变对象

在Python中，对象按可变属性可以分为可变对象和不可变对象两种。理解这两种对象的差异对于编写高效且易于维护的代码至关重要。本文将介绍Python中的可变对象和不可变对象，以及在使用它们时需要注意的事项。

1. 可变对象

Mutable objects can change their value but keep their id(). 1.1 列表（list） 列表是Python中最常见的可变对象之一。列表中的元素可以是任意类型，包括数字、字符串、布尔值等。列表的创建非常简单，只需使用方括号[]即可。 列表具有很多实用的操作方法，如添加元素、删除元素、修改元素等。例如：

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
print(id(my_list))

# 添加元素
my_list.append(6)
print(my_list)  # 输出：[1, 2, 3, 4, 5, 6]
print(id(my_list))

# 删除元素
my_list.remove(3)
print(my_list)  # 输出：[1, 2, 4, 5, 6]
print(id(my_list))

# 修改元素
my_list[0] = 0
print(my_list)  # 输出：[0, 2, 4, 5, 6]
print(id(my_list))

1.2 字典（dict）

字典是Python中另一种常见的可变对象。字典是一种键值对（key-value）的数据结构，其中键（key）是唯一的，而值（value）可以是任意类型。字典的创建同样简单，只需使用大括号{}并在其中放置键值对即可。

字典也具有很多实用的操作方法，如添加键值对、删除键值对、修改键值对等。例如：

my_dict = {'name': '马一龙', 'age':  34, 'gender': 'male'}
print(id(my_dict))

# 添加键值对
my_dict['city'] = '深圳'
print(id(my_dict))
print(my_dict)  # 输出：{'name': '马一龙', 'age':  34, 'gender': 'male', 'city': '深圳'}

# 删除键值对
del my_dict['gender']
print(id(my_dict))
print(my_dict)  # 输出：{'name': '马一龙', 'age':  34, 'city': '深圳'}

# 修改键值对
my_dict['age'] = 35
print(id(my_dict))
print(my_dict)  # 输出：{'name': '马一龙', 'age': 35, 'city': '深圳'}

2. 不可变对象

An object with a fixed value. Immutable objects include numbers, strings and tuples. Such an object cannot be altered. A new object has to be created if a different value has to be stored. They play an important role in places where a constant hash value is needed, for example as a key in a dictionary.

2.1 元组（tuple） 元组是Python中的一种不可变对象。元组中的元素可以是任意类型，包括数字、字符串、布尔值等。元组的创建非常简单，只需使用圆括号()即可。 由于元组是不可变的，因此不能对其进行添加、删除或修改元素的操作。但是，可以使用切片（slicing）或指定索引的方式来访问元组中的元素。例如：

my_tuple = (1, 2, 3, 4, 5)

# 切片
print(my_tuple[1:4])  # 输出：(2, 3, 4)

#指定索引
print(my_tuple[2])  # 输出：3

2.2 字符串（str） 在Python中，字符串是不可变对象之一。字符串是由字符组成的序列，用于表示文本信息。创建字符串非常简单，只需使用单引号'或双引号"将字符括起来即可。 虽然字符串本身是不可变的，但我们可以通过切片（slicing）来获取字符串的子串，这实际上是创建了一个新的字符串对象。例如：

my_str = 'Hello, world!'
print(id(my_str))
sub_str = my_str[0:5]  # 获取前5个字符
print(sub_str)  # 输出：Hello

需要注意的是，当我们对字符串进行切片操作时，会创建一个新的字符串对象，而不会修改原始字符串。这是因为字符串在Python中是不可变的，任何对字符串的操作都会生成一个新的字符串对象。 除了切片操作外，我们还可以使用字符串的一些常用方法来处理字符串，如拼接、替换、分割等。这些方法都不会修改原始字符串，而是返回一个新的字符串对象。例如：

# 字符串拼接
my_str = my_str + ' Python'
print(id(my_str))
print(my_str)  # 输出：Hello, world! Python

# 字符串替换
new_str = my_str.replace('Python', 'PyPI')
print(new_str)  # 输出：Hello, world! PyPI

# 字符串分割
words = my_str.split(' ')
print(words)  # 输出：['Hello,', 'world!', 'Python']

参考：

• https://docs.python.org/3/glossary.html#term-immutable
• https://docs.python.org/3/glossary.html#term-mutable

相关阅读：

• Python 如何克隆一个列表，使它不会在赋值后发生意外变化?
• 如何在迭代时从 python 列表中删除元素?
• Python 数据结构之 dictionary
• Python 数据结构之 tuple
• 理解Python的浅拷贝和深拷贝