《学习 Python》第 5 版

第 6 章 动态类型插曲

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在上一章中，我们通过学习 Python 数字类型和操作，开始深入探索 Python 的核心对象类型。我们将在下一章继续我们的对象类型之旅，但在继续之前，重要的是您要掌握 Python 编程中最基本的思想，当然这也是 Python 语言简洁性和灵活性的基础--动态类型，以及它所隐含的多态性。

正如您在这里和本书中看到的，在 Python 中，我们不声明脚本使用的对象的具体类型。事实上，大多数程序甚至不应该关心特定类型；作为交换，它们自然适用于更多的上下文，有时我们甚至无法提前计划。因为动态类型是这种灵活性的根源，同时也是新手的潜在绊脚石，所以让我们在这里做一个简短的边游，来探索一下这个模型。

声明丢失事件

如果你有 C、C++ 或 Java 等编译语言或静态类型语言的背景，你可能会发现自己在本书的这一点上有些困惑。到目前为止，我们一直在使用变量，而没有声明变量的存在或类型，这在某种程度上是可行的。例如，当我们在交互会话或程序文件中键入a = 3 时，Python 如何知道a 应该代表一个整数？那么，Python 又怎么知道a 是什么呢？

一旦你开始问这样的问题，你就进入了Python动态类型模型的领域。在 Python 中，类型是在运行时自动确定的，而不是根据代码中的声明。这意味着您永远不会提前声明变量 (如果您记住这一切都可以归结为变量、对象以及它们之间的联系，那么这个概念也许会更容易理解)。

变量、对象和引用

正如您在 中所看到的，在本书迄今为止使用的许多示例中，当您在 Python 中运行诸如a = 3 这样的赋值语句时，即使您从未告诉过 Python 使用a 作为变量名，或者a 应该代表一个整数类型的对象，它也能工作。在 Python 语言中，这一切都很自然，如下所示：

创建变量

一个变量 (在 Python 中也称为名称)，如a ，在代码第一次赋值时就被创建了。以后的赋值会改变已经创建的名称的值。从技术上讲，Python 在代码运行之前就检测到了一些名称，但你可以认为是初始赋值产生了变量。

变量类型

变量从来没有任何与之相关的类型信息或约束条件。类型的概念存在于对象中，而不是名称中。变量在本质上是通用的；它们总是简单地指代某个时间点上的某个特定对象。

可变用途

当一个变量出现在表达式中时，它将立即被替换为当前所指的对象，无论该对象是什么。此外，所有变量在使用前都必须明确赋值；引用未赋值的变量会导致错误。

总之，变量在赋值时创建，可以引用任何类型的对象，并且必须在引用之前赋值。这意味着，你永远不需要声明脚本中使用的名称，但你必须先初始化名称，然后才能更新它们；例如，计数器必须先初始化为零，然后才能增加计数器。

这种动态类型模型与传统语言的类型模型截然不同。刚开始使用时，如果明确区分名称和对象，通常会更容易理解这种模型。例如，当我们给变量赋值时，可以这样说

>>> a = 3                # Assign a name to an object

至少在概念上，Python 会执行三个不同的步骤来执行请求。这些步骤反映了 Python 语言中所有赋值的操作：

1. 创建一个对象来表示值3 。

2. 如果变量a 不存在，则创建该变量。

3. 将变量a 链接到新对象3 。

最终，Python 内部将形成类似图 6-1 的结构。如草图所示，变量和对象存储在内存的不同部分，并通过链接关联（链接在图中显示为指针）。变量总是链接到对象，而不会链接到其他变量，但较大的对象可能会链接到其他对象（例如，一个 ...