第021篇：内存管理与拷贝

1、内存管理

1.1、内存管理基础(C语言)

•  内存分为栈区间和堆区间，栈区间的内存是系统自动申请自动释放；堆上的内存需要程序通过调用 malloc 函数去申请，调用 free 函数去释放；
•  高级语言(Java\C++\OC\Python)中的内存管理机制都是针对堆上的内存的管理进行自动化操作

1.2、Python的内存管理机制

 1)内存的申请
 Python所有的数据都是存在堆中的，变量是保存在栈里面的，变量中保存的是保存在堆中的数据的地址。重新给变量赋值，会先在内存开辟新的内存保存新的数据，然后将新的数据的地址保存到变量。
 但是如果使用数字或者字符串给变量赋值，不会直接开辟新的内存，而是检查内存有没有这个数据，如果有就直接将原来的数据的地址给变量。

 2)内存的释放(垃圾回收机制)
 再Python中一个数据对应的内存空间是否释放，就看这个数据的引用计数是否为0；如果引用计数为0，数据对应的内存就会被自动释放。
 循环引用问题：Python的垃圾回收机制会自动出来循环引用问题
 增加引用计数：增加数据的引用(让更多的变量来保存数据的地址)
 减少引用计数：减少引用(让更多的引用去保存新的数据)

代码演示

# 使用数字给变量赋值
a = 100
print(id(a))    # 1418346288
a = 200
print(id(a))    # 1418347888

b = 100
print(id(b))    # 1418346288
b = 100
print(id(b))    # 1418346288

# 使用字符串给变量赋值
e = 'abd'
print(id(e))    # 18607520
e = 'abd'
print(id(e))    # 18607520


f = 'abd'
print(id(f))    # 18607520
f = 'abb'
print(id(f))    # 18651264

c = []
print(id(c))
c = []
print(id(c))

d = {'a': 10}
print(id(d))
d = {'a': 10}
print(id(d))

import sys

list1 = [1, 2, 3]
print(sys.getrefcount(list1))   # 查看引用计数

list1 = [1, 3, 2]
list2 = [list1, 10, 20]
list1.append(list2)
print(list1)
print(list2)

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2、拷贝

1.直接赋值

 用一个变量直接给另外一个变量赋值的时候赋的地址；赋值后两个变量保存的是同一个数据的地址

1.直接赋值

 用一个变量直接给另外一个变量赋值的时候赋的地址；赋值后两个变量保存的是同一个数据的地址

2.浅拷贝

 复制原数据产生一个新的数据(值和原数据一样，地址不同)，然后将新的数据的地址返回; 如果有子对象，子对象不会复制

 话不多说，直接看代码

from copy import copy, deepcopy


class Dog:
    def __init__(self, name, color='黄色'):
        self.name = name
        self.color = color

    def __repr__(self):
        return '<%s __id: %s>' % (str(self.__dict__)[1:-1], id(self))


class Person:
    def __init__(self, name, age=10, gender='男', dog=None):
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender
        self.dog = dog

    # 这个函数会在打印当前类的对象的时候自动调用; 函数的返回值就是打印的结果
    # 返回值是字符串
    def __repr__(self):
        return '<%s __id: %s>' % (str(self.__dict__)[1:-1], id(self))


# 1.直接赋值
# 用一个变量直接给另外一个变量赋值的时候赋的地址；赋值后两个变量保存的是同一个数据的地址
print('直接赋值')
p1 = Person('小明', dog=Dog('大黄'))
p2 = p1    # 赋值后p1和p2指向是同一个Person对象
print('p1:', p1)
print('p2:', p2)
p1.gender = '女'
p1.dog.color = '白色'
print('p1:', p1)
print('p2:', p2)


# 2.浅拷贝
# 复制原数据产生一个新的数据(值和原数据一样，地址不同)，然后将新的数据的地址返回; 如果有子对象，子对象不会复制
print('=============浅拷贝==============')
p1 = Person('小明', dog=Dog('大黄'))
p2 = copy(p1)
print(p1)
print(p2)
p1.gender = '女'
p1.dog.color = '白色'
print('p1:', p1)
print('p2:', p2)

# 3.深拷贝
# 复制原数据产生一个新的数据(值和原数据一样，地址不同)，然后将新的数据的地址返回; 如果有子对象，子对象也会复制
print('=============深拷贝===========')
p1 = Person('小花', dog=Dog('大黄'))
p2 = deepcopy(p1)
print('p1:', p1)
print('p2:', p2)
p1.gender = '女'
p1.dog.color = '白色'
print('p1:', p1)
print('p2:', p2)