在python中，省去了變量聲明的過程，在引用變量時，往往一個簡單的賦值語句就同時完成了，聲明變量類型，變量定義和關聯的過程，那么python的變量到底是怎樣完成定義的呢？

動態類型

python使用動態類型和他提供的多態性來提供python語言的簡潔靈活的基礎。在python中我們是不會聲明所使用對象的確切類型的。所謂的python動態類型，就是在程序運行的過程中自動決定對象的類型。

對象、變量和引用

當我們在賦值一個變量時，在python中其實自動做了很多事情。

1.創建變量：當代碼第一次賦值給一個變量時就創建了這個變量，在之后的賦值過程關聯值，python在代碼運行之前先檢驗變量名，可以當成是最初的賦值創建變量。

2.變量聲明：python中類型只存在于對象中，而不是變量，變量是通用的，他只是在程序的某一段時間引用了某種類型的對象而已，比如定義a =1 ，a = 'a'，一開始定義了變量a為指向了整型的對象，然后變量又指向了字符串類型的變量，可見，變量是不固定的類型。

3.變量使用：變量出現在表達式中就會馬上被對象所取代，無論對象是什么內類型，變量在使用前必須要先定義。

值得注意的是，變量必須在初始化名字之后才能更新他們，比如計數器初始化為0，然后才能增加他。

也就是說，當我們給變量賦值的時候，比如a=3，python執行三個不同操作去完成賦值。

1.創建一個對象代表3，

2.如果程序中沒有變量a，則創建他。

3.將變量與對象3連接起來。

變量與對象是連接關系，它們存儲在內存的不同位置，如果有列表嵌套這樣大的對象，對象還連接到它包含的對象。這種從變量到對象的連接稱為引用。

變量的引用以內存中的指針形式實現。一旦變量被使用，那么python自動跟變量的對象連接。具體來說：

1.變量是系統表的元素，他指向對象存放的地址空間。

2.對象是分配的一塊內存，地址可被連接，有足夠大空間代表對象的值，

3.引用的過程自動完成變量指向對象地址的過程，即從變量到對象的指針。

對象的垃圾回收

每個對象都有兩個標準頭部信息，一個是類型標志符，用于標記對象類型，另一個是引用計數器，用來決定是不是可回收對象。很顯然，在python中只有對象才有類別區分，變量不過是引用了對象，變量并不具有類別區分，他只是在特定時間引用某個特定對象。

對于引用計數器的使用，則關聯到python的垃圾回收機制，當當一個變量名賦予了一個新的對象，那么之前舊的對象占用的地址空間就會被回收。舊對象的空間自動放入內存空間池，等待后來的對象使用。

計數器在垃圾回收的過程中有事如何工作的呢？計數器記錄的是當前指向對象的引用數目，如果在某時刻計數器設置為0，則表示未被引用，name這個對象的內存空間就會收回。

對象的垃圾回收有著很大的意義，這使得我們在python中任意使用對象而且不需要考慮釋放空間，省去了C與C++中大量的基礎代碼。

共享引用（深淺拷貝的緣由）

當一個變量使用多個對象時，舊的對象會被垃圾收回，那么變量共享變量的對象有事一種什么樣的類型呢？

a=‘hello world’

b=a

print(b)

運行結果：

hello world

值得一提的是，這里b變量引用的a作為值，根據python中賦值是以對象來完成的，所以b引用的應該是a變量指向的對象地址的值，故可以判斷，改變a指向的對象并不會影響b的值。

a=‘hello world’

b=a

a='new hello world'

print(a)

print(b)

運行結果：

new hello world

hello world

python中變量總是一個指定對象的指針，而不是能夠改變內存區域的標簽，即給一個變量賦新的值，不是替換一個對象原始值，而是創建一個新得對象供變量引用。

當然這條只限于對象的類型不可改變，如果引用對象是像列表一樣可供修改的對象那結果如何呢？

a=[1,2,3]

b=a

a.append(4)

print(a)

print(b)

運行結果：

[1, 2, 3, 4]

[1, 2, 3, 4]

結果很顯然，對于可變類型對象，變量不會創建一個顯得對象，而是沿用之前的對象，即使對象已經被改變了。可以簡單的理解為，兩個對象同時指向了一個列表的內存地址，而列表又映射了里面各元素的內存地址，變量的共享并不關注列表的改變，他們只關心列表的內存空間是否改變，所以，可變對象在引用時自身可以改變，所以不需要創建新的對象，所以共享對象會隨之前對象的變化而變化。

這其實是我們不希望看到的。我們可以使用拷貝對象創建引用：

a=[1,2,3]

b=a[:]

a.append(4)

print(a)

print(b)

運行結果：

[1, 2, 3, 4]

[1, 2, 3]

這種方法并不適用于不可索引但是可變的字典與集合，所以python的copy模塊用于變量引用：

import copy

a=[1,2,3,[1,2]]

b=copy.copy(a)

c=copy.deepcopy(a)

d=a

a.append(4)

a[3][0]=5

print(a)

print(b)

print(c)

print(d)

運行結果：

[1, 2, 3, [5, 2], 4]

[1, 2, 3, [5, 2]]

[1, 2, 3, [1, 2]]

[1, 2, 3, [5, 2], 4]

共享引用的補充

其實是關于垃圾回收的一點補充，對于一些小的整數或字符串，并不像我們說的那樣計數器標記為0就被收回。這和python的緩存機制有關。對于一般的對象，python適用于垃圾收回。

a=[1,2,3]

b=[1,2,3]

c=a

print(a == c)

print(a == b)

print(a is c)

print(a is b)

運行結果：

True

True

True

False

對于小的整數與字符串則不同：

a=111

b=111

c=a

print(a == c)

print(a == b)

print(a is c)

print(a is b)

運行結果：

True

True

True

True

在python中，任何東西都是在賦值與引用中工作的，對于理解python動態類型，在以后的工作與學習時是有很大幫助的，這是python唯一的賦值模型，所以準確的理解與應用十分有必要。不對類型作約束，這使得python代碼極為靈活，高效，并且省去了大量的代碼，極為簡潔，所以python是這樣一門有藝術的編程。

總結

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