Python中的数据存储以及拷贝详解

引言：

在本人逛头条的过程中，经常看到有创作者出形如下图的题目考各位条友，似乎该类题目天生自带流量，今天我将就我所知道的相关内容浅谈一二。

一、Python中的数据对象怎么存储

1.数组的数据存储

在其他高级语言当中，有一类叫数组的数据结构，在创建数组对象时，一般都要事先声明所创对象的数据类型和大小，这两个属性一旦确定，后续能存入这个数组对象的元素就被限定。

如示例数组a，假设它是一个整数数组，每个元素占4个字节，数组从内存首地址10开始顺序存放元素，那么数据存放情况就应该大致如图所示，在知道首地址和每个元素所占内存的情况下，我们要访问其中的数据，比如120，就可以直接查找开始内存为10+4*2的这个元素，这也是数组访问元素的方法。(对于这部分的知识点我不太清楚，如有错误还望指正！)

2.Python列表的数据存储

而在Pythom当中，创建数据对象不用声明对象的类型和大小，Python中的列表与数组非常相似，但有两个明显区别，1.列表对象可以随意扩充；2.列表对象中的元素类型可以不相同。

对于a = [[1,2，3]，3.14，'python']这样的一个赋值语句，实际的数据存储情况可能如下图。

变量a通过id内存地址指向最外层的列表，而内存的列表、浮点数、字符串又通过各自的id指向相应的元素，访问元素的时候一层层通过id进行查找，由于id大小都是一样的，因此元素的类型就可以不相同。

二、相等和相同

我们在判断两个对象是否相等时，一般会用到==比较运算符，这个其实比较的是两个对象的值是否一样，只要值是一样的，返回的结果就是True，而判断两个对象是否相同（为同一个对象）则需要用到is身份运算符，只有当两个对象的id也就是内存地址一样时，返回的结果才是True，显然，相同的对象肯定相等，但相等的对象不一定相同。

我们可以用id()函数查看对象的内存地址。

三、赋值语句

赋值语句包括等于(=)、加等于(+=)、减等于(-=)等等，将一个对象赋值给一个变量是指创建一个引用，将变量指向对象。

在文章开头的那个问题当中，我们先创建一个变量a指向一个列表对象，然后又将变量a赋值给变量b，其实就相当于创建了一个新的变量b，它和变量a具有相同的引用，都指向[110，119，120]这个列表对象，因此在通过变量b修改这个列表对象后，通过变量a访问这个列表对象时会显示为修改后的样子，因为自始至终内存中都只有一个列表对象。

四、两个机制

1.小整数池对象机制

Python解释器为了节约内存、提高效率，会将我们常用的小整数装入对象池，这些小整数在Python解释器中会提前创建好，所有位于这个范围内的数都将使用同一个对象，对于单个字母也是这样的机制，小整数池的范围是[-5，256]。

2.字符串驻存机制

字符串只包含大小写字母、数字、下划线时，采用驻存机制，即内存中只存储一个相同的字符串对像。

五、浅拷贝

浅拷贝通俗的讲指仅在第一个维度创建了新副本，在第一个维度修改其中一个变量时，另一个变量不会改变。

浅拷贝的常见方式：
1.数据构造方法

2.切片

3.copy()函数

但是，浅拷贝在更深的维度修改一个变量时，另一个变量也会跟着改变，这就是叫浅拷贝的原因。

从示例中我们可以看到，变量b是变量a的浅拷贝，我们在第一个维度修改变量a时，变量b没有跟着改变，而在第二个维度修改变量a时，变量b却跟着改变了。

这是因为变量a和变量b中的内嵌列表还是具有相同的引用。

六、深拷贝

深拷贝相对于浅拷贝而言，则是完全创建了一个新的副本，新旧变量是两个完全不同的对象，因此不管怎么改变其中一个变量，另一个变量都不会改变。