Wie verstehen Sie das Referenzmodell, auf dem die Programmiersprache Python basiert?

In Python sind Variablen Referenzen (Verweise) auf Objekte im Speicher und keine Container für die eigentlichen Werte. Wenn wir einer Variablen einen Wert zuweisen, zeigt sie tatsächlich auf ein Objekt, das diesen Wert enthält. Wenn eine Variable, die auf ein veränderbares Objekt (z.B. eine Liste oder ein Wörterbuch) verweist, geändert wird, wird das Objekt selbst geändert, auf das die Variable verweist. Wenn eine Variable, die auf ein unveränderliches Objekt (z.B. eine Zahl, einen String oder ein Tupel) verweist, geändert wird, wird ein neues Objekt im Speicher erstellt, und die Variable zeigt auf dieses.

# Unveränderliches Objekt (int)
 a = 10
b = a # a und b verweisen zunächst auf dasselbe Objekt
print(id(a), id(b)) # Gleiche id

a = 20 # Erstellt ein neues Objekt 20, a verweist jetzt darauf
print(id(a), id(b)) # Verschiedene ids, b verweist immer noch auf 10

# Veränderbares Objekt (Liste)
list1 = [1, 2, 3]
list2 = list1 # list1 und list2 verweisen auf dieselbe Liste
print(id(list1), id(list2)) # Gleiche id

list1.append(4) # Ändert das Objekt, auf das beide verweisen
print(list1)
print(list2) # Beide Listen sind geändert
print(id(list1), id(list2)) # Immer noch die gleiche id

Der Referenzzählmechanismus wird zur automatischen Speicherverwaltung verwendet. Jedes Objekt verfolgt die Anzahl der Variablen, die auf es verweisen. Wenn diese Zahl auf null sinkt, wird das Objekt unzugänglich, und der Müllsammler gibt den belegten Speicher frei.

Ein wichtiger Unterschied zu Sprachen mit direkter Wertspeicherung in Variablen (z.B. C): In Python wird bei b = a der Wert von a nicht kopiert, sondern b verweist auf dasselbe Objekt wie a.