Python 可变对象与不可变对象 笔记

一、基础概念

1. 不可变对象（Immutable）

• 定义：对象创建后，内存中的值无法直接修改
• 修改本质：任何修改操作都会创建新对象，变量指向新内存地址
• 特点：可哈希、线程安全、无副作用、函数传参不影响原值

2. 可变对象（Mutable）

• 定义：对象创建后，内存中的值可直接修改
• 修改本质：不创建新对象，原内存地址不变
• 特点：不可哈希、非线程安全、可能产生副作用、修改效率高

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二、完整分类清单

✅ 不可变对象（值不能改）

1. 数字类型：int(整数)、float(浮点数)、complex(复数)、bool(布尔)
2. 序列类型：str(字符串)、tuple(元组)、bytes(字节串)
3. 集合类型：frozenset(冻结集合)

✅ 可变对象（值可直接改）

1. 序列类型：list(列表)、bytearray(字节数组)
2. 映射类型：dict(字典)
3. 集合类型：set(集合)
4. 自定义类实例：所有自定义对象默认可变

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三、核心对比表

对比维度	不可变对象	可变对象
修改方式	新建对象，地址改变	原地修改，地址不变
哈希性	可哈希（可做字典键/集合元素）	不可哈希（不能做字典键）
函数传参	不修改外部原值	会修改外部原值
性能	创建/修改开销大	增删改效率高
安全性	高，无意外修改	低，易产生副作用

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四、代码示例

1. 不可变对象演示

# 整数（不可变）
a = 10
print(id(a))  # 原地址
a += 1        # 新建对象
print(id(a))  # 地址改变

# 字符串（不可变）
s = "hello"
# s[0] = "H"  # 直接报错
s_new = s.replace("h","H")  # 生成新字符串
print(s)      # 原值不变：hello

# 元组（不可变）
t = (1,2,[3,4])
# t[0] = 10   # 报错
t[2].append(5)# 可行：修改内部可变对象

2. 可变对象演示

# 列表（可变）
lst = [1,2,3]
print(id(lst)) # 原地址
lst.append(4)  # 原地修改
print(id(lst)) # 地址不变

# 字典（可变）
d = {"name":"Tom"}
d["age"] = 20  # 直接修改

# 共享副作用
a = [1,2]
b = a
b.append(3)
print(a) # [1,2,3] 原值被修改

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五、高频考点 & 避坑指南

1. 元组特殊点

• 元组本身不可变，但内部的可变元素（列表/字典）可以修改
• 元组仅限制「元素引用」不可替换，不限制元素内容

2. 函数默认参数陷阱

# 错误写法（可变对象做默认参数）
def func(lst=[]):
    lst.append(1)
    return lst

# 正确写法
def func(lst=None):
    if lst is None:
        lst = []
    lst.append(1)
    return lst

3. 快速判断口诀

数串元组冻集合，不可变；列表字典集自定义，皆可变

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六、总结

1. 不可变：int/str/tuple/frozenset → 值不可改，改则建新对象，安全
2. 可变：list/dict/set/bytearray/自定义对象 → 原地修改，地址不变
3. 核心判断：修改后内存地址是否变化