引用类型，指针和集合类型

在我们关于 Python 的系列文章的第一部分中，我们介绍了变量，常量和类型。今天，我们将介绍引用类型，指针和集合类型！

在 Python 中，这个概念不存在。相反，我们只有引用类型。尽管我想深入研究，但前提条件对于所有面向对象的语言都是通用的，但它是最难理解的概念之一，称为指针。

基础

之前讨论了内存以及它如何以块，字节和位的形式排列。我想在这里对此进行扩展，并为您提供一些有关内存工作方式的直观表示。

我们创建一个字符串，其中包含值Hello。

我在上一篇文章中已经知道，内存是具有值的。如果我们可以看一下该内存，可能像这样：

字符串末尾的 \0 这称为“空终止符”。零表示没有任何意义。这是字符串值的存储方式，并在字符串允许使用空格的同时让程序知道字符串何时完成。

数字略有不同。

数字存储为二进制数字。二进制很容易理解，从内存块最右边的 1 开始，然后向左移动，每次将当前值乘以 2。如果您熟悉图形卡或记忆棒，这就是为什么我们会看到 8 位(Atari，NES)，16 位(Sega Genesis，SNES)，32 位(PlayStation)，64 位(Nintendo 64)等。

用二进制表示，如果位置为 0，则表示关闭，是错误的。如果排名为 1，则为开或为 true。 基于此逻辑，我们只需要计算位置为 1 的位置即可。

现在，这是一组 8 位内存，是的，它是一个完整的内存字节。之前我说过字符串中的每个字符为 2 个字节，这意味着我们使用 16 位来存储字符。二进制的 16 位给我们的最大值为 128。但是，当我们谈论位置时，我们总是从 0 开始。因此 16 位给您的范围是”0-127”。如果您想知道如何获取超出此范围的字符，我将带您到ASCII 表，您可以在其中查看自己的值。您甚至还会看到隐藏的字符，例如空终止符`/ 0’，如上所示。

内存将值存储在三个位置：static，stack 和 heap。

可以快速访问静态内存和堆栈内存，但是从堆访问内容的速度很慢(以计算机时间计)。虽然对您来说似乎并不慢，但从堆栈加载可能要花费一毫秒或更短的时间，而从堆加载可能要花费 10 毫秒。在大多数语言中，您都可以选择根据变量的类型在哪里实例化变量。在 Python 中，解释器(基础引擎)查看您的代码，并通过 scope 推断该变量应存储在内存中的位置。

引用类型和指针

引用类型使用指针将值存储在内存中。在我们深入了解如何使用它们之前，我们确实需要介绍一下指针。

如果查看典型的 C 程序，将会发现到处都使用了指针。

当我们使用 char * name ="Bob"; 时，我们使用 * 来创建一个指针。这告诉系统，给我一个address，我可以在内存中存储该值。然后系统说“好，你可以将第 3 栏用作您的值。”然后，在第 3 块中保存“”Bob”`(当然不带引号)。

如果您使用printf(“％x"，name);来打印 name 的值，那么您只会看到地址，该地址看起来可能更像0x03。这是该内存块的 hexadecimal（十六进制） 表示形式。如果要使用值”Bob”，则必须使用printf(* name);(两个打印语句均在 C 中)。

在 C 语言中，如果您想在任何地方更改值，可以使用＆name，它表示获取该值的地址并对其进行处理。随着值的更改，您可以通过引用* name将其立即用于新值。

在幕后，Python 会查看您的变量，并为您完成所有这些 * 魔术。因此，它使每个程序员的工作更加轻松。因为它可以为您处理所有这些事情，所以您不必担心会造成内存泄漏，但是，仍然需要担心一些称为竞争条件的问题，我们在后面将介绍。

之所以提出引用类型，是因为我们将在本系列的下一部分中介绍更高级的类型。我只想让您在开始使用之前熟悉引用类型的工作方式。

我记得引用类型的方法是想象一个宝藏。它不属于任何人，但是一旦找到它，我就会写下它的位置，以便我随时可以返回它。如果我想看地图看看它在哪里或告诉别人，我可以使用＆。如果要打开它并查看里面的宝藏，请使用*。如果要在其中放入东西或取出东西，我仍然必须先使用*才能到达它。

将”Bob”之类的值存储在 C 指针中时，实际上是将每个字母放在单独的内存中。您只知道`B’在哪里；空终止符”\0”告诉计算机何时停止通过内存块进行迭代并返回其具有的任何值。

引用类型可以存储在堆栈中或堆中。如果程序员使用malloc为其手动分配了内存，您就会知道引用类型是否存储在堆中。使用 malloc 创建的任何变量在程序结束时都不会自行消失，您必须根据语言来调用 dealloc 或 free 从内存中删除该值，否则它将保留在内存中直到计算机重新启动。这就是所谓的“内存泄漏”。

Python 为您处理了所有这一切，因此您不必担心malloc，dealloc或free。有一个例外，您可以使用del清除内存中存储变量，但是通常不需要使用它。

集合类型

集合类型是包含项目集合的类型。主要有两种类型：lists 和 dictionaries。某些语言将列表称为 array。

列表-列表包含有序的元素，通过它们的索引可以访问对应元素的值。

索引由列表开头的项数定义。如果我们这样定义一个列表：

1
my_list = ['鸡蛋'，'牛奶'，'黄油'，'奶酪']

可以通过使用 my_list[0] 来检索每个值，这将为我们提供鸡蛋值，因为它从列表开始处为 0。使用这种逻辑，如果我们想要“黄油”，我们将使用my_list[2]，因为它与“鸡蛋”相距”2”个位。      如果我们想更改存储在列表中的值，可以使用

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my_list [2] ='糖'

在 C 字符串中，当我们在 C 风格字符串中存储”Bob”时，我们实际上创建了一个字符的数组。如果我们说name[0]，它将只返回”B”，因为从数组开始到内存为 0。

对于 Python，可以使用以下切片语法：

my_list[1:3]将返回列表中的第二项和第三项。

您还可以通过以下示例使用开放式范围：

my_list[:2]会返回列表中从开始到第二项的所有内容，my_list[1:]从第二个元素开始一直到结尾。

基本语法规则是：     my_list [<开始位置>：<停止位置-1>]

还可以使用负数来排除最后的值。my_list[:-2]返回除列表的最后两个元素以外的所有内容。

列表可以包含任何类型的变量，因此[True，'three'，3](即布尔值，字符串和数字)仍然是有效列表。

字典

字典与数组相似，因为它们包含通用类型的值，但是它们是无序的，因此有所不同。它们确实包含索引，但是索引通常是字符串值。考虑到这一点，您可能正在考虑字典中的单词，然后是其定义。这就是它的工作原理！您可以使用以下方法定义字典：

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my_dictionary = {"Kevin":"Lead Minion","Bob","Determined Minion","Stewart":"Rocker Minion"}

我们可以通过以下方式获得其中任何一个的价值：my_dictionary["Kevin"]      可以使用与列表相同的语法在字典中设置值，而只需使用 key 设置 value。Python 不在乎值的类型是否相同，例如：

1
    my_dictionary["Bob"] ="鲍勃王"

还允许使用my_dictionary["Bob"] = 2      您可以使用声明和实例化字典     my_dictionary = {}。

字典和列表在 Python 中广泛使用。您需要小心使用列表，以使其位于其元素的范围内。如果您尝试访问字典中不存在的值，则会收到”KeyValue”错误， 可参考测试 dictionary 字典中是否存在某个 key。