Как устроены переменные в Python?

Переменные в Python — это не контейнеры с данными, а скорее метки или имена, которые ссылаются на объекты в памяти.

Когда вы присваиваете значение переменной, вы не копируете это значение, а создаете ссылку на существующий или создаваемый объект.

Основные концепции:

• Имена переменных: Могут содержать буквы (латиница), цифры и символ подчеркивания. Не могут начинаться с цифры. Чувствительны к регистру.
• Объекты: Все в Python является объектом. Каждый объект имеет тип, значение и идентификатор (адрес в памяти).
• Ссылки: Переменная хранит ссылку на идентификатор объекта.

Пример:

# Создаем объект int со значением 100 и присваиваем ссылке 'a' ее идентификатор
a = 100 
# Переменная 'b' теперь ссылается на тот же объект int со значением 100
b = a
# Создаем новый объект int со значением 200 и присваиваем ссылке 'a' ее идентификатор
a = 200 

В этом примере, после a = 200, переменная a ссылается на новый объект 200, а переменная b по-прежнему ссылается на объект 100.

• Динамическая типизация: Тип переменной определяется типом объекта, на который она ссылается, и может меняться в процессе выполнения программы.

# Переменная 'x' ссылается на объект int
x = 10 
# Теперь переменная 'x' ссылается на объект str
x = "hello" 

• Сборка мусора: Когда на объект больше нет ссылок, Python автоматически освобождает память, занимаемую этим объектом, с помощью механизма сборки мусора.

• Неизменяемые (immutable) vs. Изменяемые (mutable) объекты:

  • Неизменяемые: Числа, строки, кортежи. При попытке "изменить" такой объект, фактически создается новый объект.
  • Изменяемые: Списки, словари, множества. Их содержимое можно изменять без создания нового объекта.

# Неизменяемый объект str
s = "world"
# Создается новый объект str "hello world", 's' теперь ссылается на него
s = "hello " + s

# Изменяемый объект list
l = [1, 2, 3]
# Изменяется содержимое существующего объекта list
l.append(4) 

Таким образом, переменные в Python являются гибкими и мощными инструментами для работы с данными, основанными на концепции ссылок на объекты.