python成员属性内存特性

这篇博客主要分享一下python成员属性的内存特性，也就是python底层节约内存的优化方案

成员属性的默认值

假设我们在定义成员属性是给他一个默认值，那么所有的实例中的成员属性都是指向同一块内存，而不是每个实例创建不同的内存空间去存储成员属性，下面的代码实例文章源自灵鲨社区-https://www.0s52.com/bcjc/pythonjc/15822.html

class MemoryCharacter(object):
    def __init__(self):
        self.aData: str = "123"


m1 = MemoryCharacter();
m2 = MemoryCharacter();

print(id(m1.aData), id(m2.aData));

m1.aData和m2.aData的内存地址都是一样的文章源自灵鲨社区-https://www.0s52.com/bcjc/pythonjc/15822.html

2536375837360 2536375837360

python成员属性的内存会不会导致数据出问题

上面的代码实例可以看出，两个实例的成员属性的指向都是一样的，那么会不会出现这样的情况，就是修改m1.aData的值会不会改变m2.aData的值文章源自灵鲨社区-https://www.0s52.com/bcjc/pythonjc/15822.html

class MemoryCharacter(object):
    def __init__(self):
        self.aData: str = "123"


m1 = MemoryCharacter();
m2 = MemoryCharacter();
m1.aData = "333";
print(m1.aData, m2.aData);
print(id(m1.aData), id(m2.aData))

这里打印m1.aData和m2.aData的值已经不一样了文章源自灵鲨社区-https://www.0s52.com/bcjc/pythonjc/15822.html

333 123

内存地址也会不一样了文章源自灵鲨社区-https://www.0s52.com/bcjc/pythonjc/15822.html

2736447097712 2736449239600

这样的结果就是python底层做的内存处理，因为 = 来赋值就是创建一个全新的内存空间来存储的，所以每次改动都是创建一个全新的地址来存储文章源自灵鲨社区-https://www.0s52.com/bcjc/pythonjc/15822.html

除了基本类型以外其他数据类型没有这个特性

这种特性只有是基本数据类型才会有，比如list、dict等数据类型是不会存在的，会每个实例单独创建一个内存空间来存储文章源自灵鲨社区-https://www.0s52.com/bcjc/pythonjc/15822.html

class MemoryCharacter3:
    def __init__(self):
        self.cData: [int] = [3];


m5 = MemoryCharacter3();
m6 = MemoryCharacter3();
print(id(m5.cData), id(m6.cData))

1918241582528 1918241584832

在构造函数中给成员属性赋值内存会是怎么样的处理

class MemoryCharacter2:
    def __init__(self, data: str):
        self.data = data;


m3 = MemoryCharacter2("aaa");
m4 = MemoryCharacter2("bbb");

print(id(m3.data), id(m4.data));

如上面这个代码，两个实例的实例属性的内存地址都是不一样的文章源自灵鲨社区-https://www.0s52.com/bcjc/pythonjc/15822.html

1664226701040 1664226701232

上面这个又是什么原因导致的呢？我又在构造函数中打印传入的参数的地址文章源自灵鲨社区-https://www.0s52.com/bcjc/pythonjc/15822.html

class MemoryCharacter2:
    def __init__(self, data: str):
        print(id(data))
        self.data = data;


m3 = MemoryCharacter2("aaa");
m4 = MemoryCharacter2("bbb");

print(id(m3.data), id(m4.data));

发现传入的参数地址就是最后这个实例成员属性的地址，由此得知，函数参数的传递是地址传递，而不是值传递。文章源自灵鲨社区-https://www.0s52.com/bcjc/pythonjc/15822.html

因为上面的是使用基本数据类型来传递才会这样，那使用list这种不是基本数据类型的会有什么结果

class MemoryCharacter2:
    def __init__(self, data: str,cData:[int]):
        print(id(cData))
        self.cData = cData;
        self.data = data;


m3 = MemoryCharacter2("aaa",[123]);
m4 = MemoryCharacter2("bbb",[444]);

print(id(m3.cData), id(m4.cData));

打印结果为

1644995262272
1644995262400
1644995262272 1644995262400

由此得知，python的参数是使用地址传递的，才导致成员属性地址不一样

python成员属性特性原因是什么呢？

假设有一个类，这个类的一个成员属性是一个固定值，但是又想每个实例中单独使用，不跟所有人共享，如果这个类的实例有几万个，那么他这个成员属性就会存在几万个，有因为是固定值，那么这种行为就极其浪费内存空间，由此原因，python底层就创建一个固定空间，共全部实例使用，这样既不会浪费空间，又不影响功能

python这种处理有什么坏处呢？

假设你实例要使用到内存相关的处理，那么python成员属性的特性会导致你有各种奇奇怪怪的bug。