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【入門必看】物件不理解？很可能出現致命bug：簡單的python例子告訴你

簡介：越來越多的人要在學習工作中用到程式設計這個工具了，其中很大一部分人用的是python。大部分人只是做做簡單的科研計算、繪圖、辦公自動化或者爬蟲，但—— 這就不需要理解指標與物件導向了嗎？在我看來，新手或外行朋友也需要簡單地理解物件概念，本文將先演示乙個反例（告訴你不理解將多麼容易犯錯誤），然後淺顯地介紹一下「物件」。

坐在電腦前的小明，一臉愁容——乙個非常簡單的程式，花了3個小時，她硬是不知道**出些了問題，導致程式不流暢。

發了幾張截圖給我看，說「老師，這是怎麼回事？」

我一看，噢，原來是小明給我發的資訊，我一下就站了起來，很快啊，就發來兩個.py指令碼檔案，乙個八十多行，乙個九十多行。邏輯整體上沒什麼問題，只是有幾處很「荒唐」，究其原因，是小明對「物件」這個概念沒有去理解。

乙個簡單的 numpy 反例、

我們以在 python 中最常用的矩陣與代數庫 numpy 為例。

import numpy as np

我們現在定義乙個長度為 3 的向量 vec_origin ，其中存放 1,2,3 。然後我們列印出來看一下。

vec_origin = np.array([1, 2, 3])
print(vec_origin)

列印結果如下。

[1 2 3]

如果我們需要複製一下向量 vec_origin ，那麼，「自然」是做個等號。如下。然後再列印一下。

vec_copy = vec_origin
print(vec_copy)

輸出結果如下。

[1 2 3]

接下來， vec_origin 與 vec_copy 將參與不同的運算任務，其將被加減乘除，還有賦值。問題就出現了，如果我們給vec_copy進行賦值，那麼 vec_origin 的值也會被改變。不信你試試下面的**。

print("vec_origin", vec_origin)
print("vec_copy", vec_copy)
vec_copy[0] = 9
print("我們只改變了 vec_copy 的值，但是：")
print("vec_origin", vec_origin)
print("vec_copy", vec_copy)

輸出結果如下。

vec_origin [1 2 3]
vec_copy [1 2 3]

我們只改變了 vec_copy 的值，但是：

vec_origin [9 2 3]
vec_copy [9 2 3]

但是，vec_origin 的值也跟著改變了。這又是為什麼呢？

要知道，我們對變數賦值與複製，也是不會改變原值的呀！如下。

a = 1
b = a
print(a) # 1
print(b) # 1
b = 9
print(a) # 1
print(b) # 9

在numpy 中的矩陣/向量，是個物件

對於 numpy 來講，我們所宣告的矩陣或者向量，可並不是乙個「數字」那麼簡單，而是乙個有著「身份證」的物件。

乙個物件可以是有著多個名字，但是身份證卻只能有乙個啊。換而言之，只有身份證才能的體現出唯一標識。

對於不僅僅有單個數值的數，我們用 = 賦值，只不過是又給物件多增了乙個名字罷了。

不信，我們就用 python 內建的 id() 函式來看看 vec_origin 與 vec_copy 名字是不是一樣的。

print(id(vec_origin))
print(id(vec_copy))

結果如下。

2006971817136

很顯然，二者的身份證就是乙個，所以著根本就是乙個相同的向量。

對於 list 、 dict 等等，都是同理。

那麼，該怎樣去複製呢？

我的建議是，你去背誦方法是沒有必要的。不同型別的物件都有著不同的賦值方法。對於 numpy 的向量，我們可以去網際網路搜尋一下就好，檢索詞：numpy 複製。

我查到的方法是：使用 np.copy 。

那麼我們來試驗一下。

import numpy as np
vec_origin = np.array([1, 2, 3])
vec_copy = np.copy(vec_origin) # 這裡複製
print("vec_origin", vec_origin)
print("vec_copy", vec_copy)
vec_copy[0] = 9
print("我們只改變了 vec_copy 的值，但是：")
print("vec_origin", vec_origin)
print("vec_copy", vec_copy)
print(id(vec_origin))
print(id(vec_copy))

結果如下。

vec_origin [1 2 3]
vec_copy [1 2 3]

我們只改變了 vec_copy 的值，但是：

vec_origin [1 2 3]
vec_copy [9 2 3]
2343952817328
2343952817568

如你所見， np.copy 後，是新增了乙個物件，而並非只是把乙個新的變數名增加到原物件而已。

我一直認為，新手對這些概念有些許了解後，將少走很多很多的彎路。

最後，你問小明有沒有改好 bug ，那自然是：傳統功夫點到為止！自從她跟我說她有「物件」後，她就再也沒問有關於「物件」的這方面的有關問題了。

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