Python - основные концепции   ::   Бройтман Олег

Длинное целое - это целое число потенциально бесконечной длины; с помощью таких чисел можно производить вычисления неограниченной разрядности; длинные целые эмулируются библиотекой, встроенной в интерпретатор. Вещественное соответствует типу double. Комплексные числа - это пара вещественных, записываемых в инженерной (а не математической) нотации: 21 + 12j.

Строки - просто последовательности символов. Строки бывают ASCII и Unicode, их можно перекодировать друг в друга. ASCII-строки можно также перекодировать в другую кодировку (например, koi8 <=> win1251)

Списки в качестве элементов могут содержать любые объекты. Списки неограниченной длины, и в них можно добавлять и удалять элементы, изменяя таким образом их длину. Списки в Питоне одномерные. Для эмуляции многомерных массивов можно использовать списки, элементами которых являются списки. Для эффективной обработки многомерных числовых матриц есть дополнительный модуль расширения Numerical Python .

Словари (ассоциативные массивы) - это отображения (mapping), сопоставляющие уникальному ключу произвольный объект. Ключом словаря может быть любой неизменяемый объект.



Изменяемые и неизменяемые объекты; адресная арифметика и ссылки

Объекты в Питоне бывают двух разновидностей - изменяемые и неизменяемые. Списки, например - объекты изменяемые, их содержимое и длину можно менять. Поскольку ключами словарей могут быть только неизменяемые объекты, в Питоне есть специальный тип неизменяемых списков - кортежи. Числа, естественно, объекты неизменяемые. Также неизменяемыми являются строки, в отличии от многих других языков программирования. Хотя классы, написанные программистами, порождают изменяемые объекты, у программиста есть возможность написать класс, экземпляры которого могут быть ключами словаря.

Адресной арифметики в Питоне нет. Вообще. Поэтому разименовать нулевой указатель просто невозможно. Ссылки (указатели) в Питоне есть, но манипулирование ими осуществляется прозрачно для программиста. В действительности все переменные в Питоне являются ссылками на объекты; поэтому, например, запись a  =  b означает "в переменную a скопировать ссылку из переменной b ". Также списки и словари хранят не объекты, а ссылки на объекты. Присваивание и разыменование ссылок производится автоматически.

Каждый объект в Питоне хранит счетчик ссылок, и при таком копировании ссылки этот счетчик увеличивается. Счетчик же ссылок того объекта, на который переменная a указывала раньше - уменьшается. Когда счетчик достигает 0, объект считается неиспользуемым, для него вызывается деструктор (если это экземпляр класса с деструктором), и память объекта освобождается.

Такой механизм называется "синхронной сборкой мусора со счетчиком ссылок". Помимо него, в Питоне есть асинхронный сборщик мусора, достоинство которого в том, что он умеет распознавать циклические ссылки и очищать объекты, на которые нет других ссылок (не из цикла). (Пример циклических ссылок: l=[]; l.append(l))

Рассмотрим поподробнее питоновские ссылки. Создадим список и присвоим его (на самом деле присвоим ссылку на него) в переменную a : a  = [21, 12, "str"]. Теперь присвоим ссылку из a в переменную b : a  =  b . Изменим список, на который ссылается a , скажем, добавим в него содержимое другого списка: a  += [2000]. На какой список ссылается переменная b ? На тот же, что и a - на список из 4 элементов. Происходит это потому, что b все еще хранит ссылку на тот же список, что и a . А теперь присвоим в a новый список: a  = [12, 21]. Что теперь будет в b ? А все тот же список из 4 элементов. Присваивание в a разорвало связь между a и b . В переменной a теперь ссылка на новый список, а в переменной b все та же ссылка на тот же список.