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Python与C++引用分析

Python 作者:安全剑客 时间:2019-03-28 10:04:38 0 删除 编辑

在用Python写建二叉树的代码的时候遇到了这个问题,原因就是把Python的“引用”与C++的“引用”搞混了,这两种语言中都有“引用”名词,虽然大部分时候很像,其实还是有区别的。这里记录一下,注意,这里只是我自己的一点个人理解,在找到更好的理解之前,先这样理解吧!

例子,这是我的两段根据先序序列创建二叉树的代码:

# 正确
pos = 0
def create(seq):
    global pos
    ch = seq[pos]
    pos += 1
    if ch == '#':
        return None
    else:
        temp = TreeNode(ch)
        temp.left = create(seq)
        temp.right = create(seq)
        return temp
 
seq = "abd###ce###"
root = create(seq)

还有这个:

# 错误
def create(root):
    global pos
    if(seq[pos]=='#'):
        root = None
        pos += 1
        return
    root = TreeNode(seq[pos])
    pos += 1
    root.left = None
    root.right = None
    create(root.left)
    create(root.right)

看起来只是有无返回值的区别,实际上第二段代码是错误的,其实从第二段代码的思路来说,在C++里面可以这样写:

void create(tree & t){
    char ch = str[pos++];
    if(ch=='#'){
        t = NULL;
        return;
    }
    t = new node;
    t->val = ch;
    create(t->left);
    create(t->right);
}

这就是Python中与C++的引用的区别了。
我是这样理解的:Python中对内存的使用更像是不可改变的,对于一个引用所指向的对象,如果我要修改值,那么会先新找一块内存,赋值,然后将引用指向这个新的内存块,这样就是修改了引用指向的位置,但是在C++中则是直接在引用所指向的内存块上改变,例如:

Python:
a = 1
print(id(a))
a = a+1
print(id(a))
# 输出
140708803374848
140708803374880

在C++中:

int t = 1;
int & a = t;
printf("%d    %d\n", &a, a);
a += 1;
printf("%d    %d\n", &a, a);
# 输出
7208712    1
7208712    2

所以,就像上面的第二段代码,我传入了创建的树根的引用,但是当树的结构发生改变的时候,实际上是改变了存储的位置,这样原本的函数外面创建的root引用指向的其实还是原来的空内存块(突然觉得好傻。。就像被偷光了,还在等一样。。。),但是C++的引用就是很倔强地只认那一块内存,所以就可以直接改变使用了。
关于Python中引用与对象的关系,还牵扯到一些内存之类的知识,例如:

a = 1
b = 1
print(id(a))
print(id(b))
# 输出
140708803374848
140708803374848

这里是因为Python中为了节省内存,会将一些短小的字符串以及数字进行缓存,这样就会节省这类对象的建立销毁的开销了。
其它的就还有关于可变数据对象(mutable)和不可变对象(immutable)了,这个我之前也记录过。总有些语言看起来很简单,但是实际上还是要好好理解的啊。


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