Practical Python项目：深入理解Python对象模型与数据操作-优快云博客

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Practical Python项目：深入理解Python对象模型与数据操作

practical-python Practical Python Programming (course by @dabeaz) 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/pr/practical-python

引言

在Python编程中，理解对象模型和内存管理机制是提升编程能力的关键。本文将深入探讨Python中的对象引用机制、浅拷贝与深拷贝的区别、类型检查方法以及如何利用Python"万物皆对象"的特性进行高效编程。

对象赋值与引用

基本赋值操作

Python中的赋值操作实际上只是创建了对象的引用（或指针），而不会复制对象本身：

a = [1,2,3]       # 变量赋值
s[n] = value      # 列表元素赋值
d['key'] = value  # 字典键值赋值

引用共享示例

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

此时内存中只有一个列表对象[1,2,3]，但有四个不同的引用指向它。修改原始列表会影响所有引用：

a.append(999)
print(b)  # [1,2,3,999]
print(c)  # [[1,2,3,999], [1,2,3,999]]

对象标识与比较

使用`is`操作符

is操作符检查两个变量是否引用同一个对象：

a = [1,2,3]
b = a
print(a is b)  # True

获取对象ID

print(id(a))  # 输出对象的内存地址
print(id(b))  # 与a相同

注意：大多数情况下应使用==进行比较，is的行为有时会出人意料。

拷贝机制

浅拷贝

a = [2,3,[100,101],4]
b = list(a)  # 创建浅拷贝
print(a is b)  # False

修改嵌套对象会影响原始对象：

a[2].append(102)
print(b[2])  # [100,101,102]

深拷贝

使用copy模块创建完全独立的副本：

import copy
b = copy.deepcopy(a)
a[2].append(102)
print(b[2])  # [100,101] 不受影响

类型系统

检查对象类型

if isinstance(a, list):
    print('a是列表')

检查多种可能类型：

if isinstance(a, (list,tuple)):
    print('a是列表或元组')

注意：不要过度使用类型检查，这会增加代码复杂度。

Python万物皆对象

Python中的所有元素都是对象，包括函数、模块和异常：

import math
items = [abs, math, ValueError]

# 使用列表中的函数
items[0](-45)  # 等同于abs(-45)

# 使用列表中的模块方法
items[1].sqrt(2)  # 等同于math.sqrt(2)

# 使用列表中的异常
try:
    x = int('not a number')
except items[2]:
    print('转换失败!')

实战练习：数据处理

数据类型转换

处理CSV数据时，可以创建类型转换函数列表：

types = [str, int, float]
row = ['AA', '100', '32.20']

# 使用zip组合类型和值
converted = [func(val) for func, val in zip(types, row)]
# 结果: ['AA', 100, 32.2]

创建字典

将表头和数据转换为字典：

headers = ['name', 'shares', 'price']
record = dict(zip(headers, converted))
# 结果: {'name': 'AA', 'shares': 100, 'price': 32.2}

字典推导式

更简洁的转换方式：

{name: func(val) for name, func, val in zip(headers, types, row)}

复杂数据解析

处理包含更多列的CSV文件：

types = [str, float, str, str, float, float, float, float, int]
row = ['AA', '39.48', '6/11/2007', '9:36am', '-0.18', '39.67', '39.69', '39.45', '181800']

record = {h: func(val) for h, func, val in zip(headers, types, row)}