如果你用C給Matlab寫過MEX程序,那么這個問題是很容易理解的(好像每次討論Python問題時我總是把Matlab搬了出來…… 《在Matlab中把struct當成Python中的Dictionary使用》《Matlab和Python的幾種數(shù)據(jù)類型的比較》)。
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既然提到了MEX,就簡單說一下:
一個Matlab可能形如
function ret=add3(a,b,c)
如果在C的層面實現(xiàn)這個函數(shù),就會看到另一種景象:
void mexFunction(int nlhs,mxArray * plhs[],int nrhs,const mxArray * prhs[])
a,b,c三個參數(shù)的地址放在一個指針數(shù)組里,然后把這個指針數(shù)組的首地址作為參數(shù)prhs傳遞給函數(shù),這說明Matlab函數(shù)的參數(shù)是傳遞指針的,而不是值傳遞。
縱然是傳遞的指針,但是卻不能在函數(shù)里改變實參的值,因為標記為“const”了。
Python是開放源碼的,我沒有看。所以下面很多東西是猜的。
Python在函數(shù)的參數(shù)傳遞時用的什么手法?實驗一下(使用ActivePython2.5):
首先介紹一個重要的函數(shù):
help(id)
Help on built-in function id in module __builtin__:
id(...)
id(object) - integer
Return the identity of an object. This is guaranteed to be unique among
simultaneously existing objects. (Hint: it's the object's memory address.)
看最后括號里那句:Hint:it's the object's address.(它是對象的地址)
有了這個函數(shù),下面的事情就方便多了。
a=0
id(a)
3630228
a=1
id(a)
3630216
可以看出,給a賦一次值,a的address就改變了。在C的層面看,(也許真實情況不是下面的樣子,但作為一個類比應該還是可以的):
void * pa;
pa=malloc(sizeof(int));
*(int *)pa=0;
free(pa);
pa=malloc(sizeof(int));
*(int *)pa=1;
Python中每次賦值會改變變量的address,分配新的內(nèi)存空間,所以Python中對于類型不像C那樣嚴格要求。
下面看看Python函數(shù)參數(shù)傳遞時到底傳的什么:
有一個函數(shù):
def changeA(a):
... print id(a)
... a=100
... print id(a)
設(shè)定一個變量var1:
var1=10
id(var1)
3630108
changeA(var1)
3630108
3631012
var1
10
調(diào)用函數(shù)后,從兩次print的結(jié)果可以看出,傳遞確實是地址。但是即便如此,在函數(shù)內(nèi)對形參的修改不會對實參造成任何實質(zhì)的影響,因為對形參的重新賦值,只是改變了形參所指向的內(nèi)存單元(changeA里兩次調(diào)用print id(a)得到不同的結(jié)果),卻沒有改變實參的指向。在C的層面看也許類似下面的情節(jié):
void changeA(void * pa)
{
pa=malloc(sizeof(int));
*(int *)pa=100;
free(pa);
}
精通C的你一眼就看出這個函數(shù)永遠也改變不了它外面的世界。
也就是說雖然傳遞的是地址,但像changeA這樣的函數(shù)改變不了實參的值。
也許會感到困擾?不,我已經(jīng)在Matlab中習慣了。
一個最典型的例子就是Matlab中刪除結(jié)構(gòu)體成員的rmfield函數(shù)(參見《Matlab筆記三則》),
(Matlab版本7.0.1)
如果想刪除結(jié)構(gòu)體patient的name成員,用
rmfield(patient, 'name');
是永遠達不到目的的(就像試圖用雙手抓住自己的領(lǐng)子,把自己提到空中);
迷途知返的做法是:
patient = rmfield(patient, 'name');
如果您曾經(jīng)使用過C或C ++等低級語言,那么您可能已經(jīng)聽說過指針。指針允許您在部分代碼中創(chuàng)建高效率。它們也會給初學者帶來困惑,并且可能導致各種內(nèi)存管理錯誤,即使對于專家也是如此。那么在Python中有指針的存在嗎?
指針廣泛用于C和C ++。本質(zhì)上,它們是保存另一個變量的內(nèi)存地址的變量。有關(guān)指針的更新,可以考慮在C指針上查看此概述。
為什么Python沒有指針?
實際上指針為何不存在的原因現(xiàn)在還不知道,也許指針違背了Python的禪宗。指針鼓勵隱含的變化而不是明確的變化。但通常情況下,它們很復雜而不是很簡單,特別是對于初學者。更糟糕的是,當他們用指針指向自己的方法,或做一些非常危險的事情,比如從你無法獲取的的一些變量中讀取數(shù)據(jù)。
Python更傾向于嘗試從用戶那里抽象出內(nèi)存地址來實現(xiàn)具體細節(jié),所以Python通常關(guān)注可用性而不是速度。因此,Python中的指針并沒有多大意義。但是在有些情況下,Python會為您提供使用指針的一些好處。
想要理解Python中的指針,需要理解Python實現(xiàn)指針功能的具體細節(jié)。簡單來說,需要了解這些知識點:
不可變對象和可變對象【Python中的對象】
Python變量/名稱【Python中的變量】
【在Python中模擬實現(xiàn)指針】
CS是一個引用。
引用和指針的區(qū)別你應該很清楚吧,前者是內(nèi)存的別名,后者是內(nèi)存地址的存儲變量。
CS是一個引用,返回C語言自然要用指針變量來接收而不是指針接受。
指針應該接受的是id(CS)。
*指針接受cs。
附:ID函數(shù)實際運行
cd
'abcdef'
id(cd)
35255712
int* GrabImage();
int GetPixel(int* image, int x, int y);
void SetPixel(int* image, int x, int y, int color);