파이썬의 변이성 대 불변 대상 - 분석 Vidhya

소개

Python은 객체 지향 프로그래밍 언어 (또는 OOP)입니다. 이전 기사에서는 다재다능한 성격을 탐구했습니다. 이로 인해 Python은 다양한 데이터 유형을 제공하며,이 유형은 변경 가능하고 불변 유형으로 광범위하게 분류 할 수 있습니다. 그러나 호기심 많은 Python 개발자로서 이러한 개념이 데이터에 어떤 영향을 미치는지 궁금합니다. 메모리에서 데이터가 어떻게 처리되고 조작됩니까? 프로그램의 품질에 어떤 영향을 미쳤는가?이 기사는 파이썬의 변이성 대 불변의 객체에 대한 포괄적 인 개요와 효과적인 프로그래밍에 중요한 이유를 제공 할 것입니다. 정수, 부유물, 문자열 등과 같은 기본 데이터 유형, 목록, 사전, 세트, ​​튜플 등과 같은 내장 데이터 유형과 같은 기본 데이터 유형과 같은 다양한 파이썬 객체에서 돌연변이와 불변성이 작동하는 방법을 살펴 봅니다.

목차

• 돌연변이와 불변성이란 무엇입니까?
• 파이썬에서 변이 가능한 대상과 불변의 물체는 무엇입니까?
• 파이썬 데이터 유형의 비교 분석
• 메모리 수준에서 어떻게됩니까?
• 객체 삭제는 어떻게 작동합니까?
• 프로그램의 성능은 어떻게 결정됩니까?
• 자주 묻는 질문

돌연변이와 불변성이란 무엇입니까?

높은 수준의 관점에서, 돌연변이 성은 개체가 생성 된 후 수정, 변경 또는 업데이트 될 수있는 능력을 나타냅니다. 즉, 객체가 변하는 경우 새 객체를 만들지 않고 상태 또는 내용을 변경할 수 있습니다.

반면에 불변성은 일단 객체가 생성되면 상태를 변경/수정/업데이트 할 수 없음을 의미합니다. 이 객체에 대한 변경은 기존 객체를 변경하기보다는 다른 메모리 할당을 가진 새 개체를 만듭니다.

파이썬에서 변이 가능한 대상과 불변의 물체는 무엇입니까?

아래 이미지는 Python의 풍부한 데이터 유형이 두 가지 범주로 나눌 수 있음을 보여줍니다 : 변동성 및 불변의 객체는 더 나뉘어져 있습니다.

파이썬 데이터 유형의 비교 분석

모든 내장 데이터 유형을 비교할 수 있습니다.

데이터 유형	돌연변이/불변	설명	유스 케이스
정수	불변	정수 (예 : 1, -5, 42).	변경되지 않는 수치 데이터로 작업 할 때 사용하십시오.
부유물	불변	소수점이있는 숫자 (예 : 3.14, -0.001).	과학 계산, 재무 데이터 등에 유용합니다.
부울	불변	논리적 값 : 참 또는 거짓.	조건부 점검, 논리 작업.
문자열	불변	일련의 문자 (예 :“Hello”,“World”).	텍스트 조작, 문서 처리 등에 사용됩니다.
튜플	불변	주문 된 항목 모음 (예 : (1, 2, 3)).	일정한 데이터에 적합하면 사전 키로 사용할 수 있습니다.
냉동 세트	불변	정렬되지 않은 고유 한 항목 모음, 불변의 버전의 세트.	세트가 일정하고 해시 가능 해야하는 경우에 사용됩니다.
복소수	불변	실제 및 상상의 부분이있는 숫자 (예 : 1 2J).	과학 컴퓨팅, 신호 처리 등에 사용됩니다.
기울기	변하기 쉬운	주문 된 항목 모음 (예 : [1, 2, 3]).	요소를 자주 수정, 추가 또는 제거해야 할 때 사용하십시오.
사전	변하기 쉬운	키 값 쌍의 수집 (예 :“이름”:“John”,“Age”: 30}).	관계, 조회 및 데이터 스토리지 매핑에 이상적입니다.
세트	변하기 쉬운	고유 한 항목의 정렬되지 않은 컬렉션 (예 : {1, 2, 3}).	멤버십 테스트, 중복 제거 등에 가장 적합한
사용자 정의 객체 (클래스)	돌연변이/불변	동작은 클래스가 정의되는 방식 (기본적으로 변동성)에 달려 있습니다.	요구 사항에 따라 맞춤형 행동; 돌연변이를 제어 할 수 있습니다.

이러한 개념을보다 시력적인 방식으로 이해하려면 이것을 살펴보십시오.

1. 기본 데이터 유형은 "불변" - 링크입니다
2. 파이썬 내장 데이터 구조는 "Mutable" -Link 입니다

이 기사에서는 코드와 함께 이러한 데이터 유형, `ID ' 기능, 얕고 딥 카피 등의 돌연변이 및 불변성에 대해 논의했습니다.

참고 : 그러나이 기사를 읽은 후에 만 ​​해당 코드 만 확인하는 것이 좋습니다. 이 기사는 "메모리 공간 내에서 어떤 일이 발생합니까?"에 대한 이해를 향상시킵니다.

메모리 수준에서 어떻게됩니까?

메모리 수준에서 불변성을 논의 할 때 불변의 물체를 직접 변경할 수 없습니다. 불변의 객체를 수정하는 것처럼 보이는 모든 작업은 메모리에서 수정 된 값을 가진 새 객체를 만듭니다. Mutable Object는 이전에 할당 된 동일한 메모리를 공유합니다. 이러한 객체의 변경 사항이 제자리에 발생하여 새 할당없이 기존 메모리 컨텐츠를 수정합니다.

더 자세히 살펴보기 전에 먼저 메모리에서 객체를 삭제하는 것에 대한 가장 일반적인 두 가지 개념을 이해해 봅시다.

1. 거래는 시스템이 객체가 이전에 차지한 메모리를 사용하여 자유롭게 사용한다는 것을 의미합니다.
2. 쓰레기 수집은 Python의 프로세스로, 프로그램에서 더 이상 사용하지 않는 메모리, 특히주기에서 서로를 참조하는 객체에 대해 자동으로 메모리를 찾아서 자유롭게하는 프로세스입니다.

객체 삭제는 어떻게 작동합니까?

Python의 메모리 관리는 객체 삭제를 처리하기 위해 참조 계산 및 쓰레기 수집기의 두 가지 주요 사항에 의존합니다. 그들을 하나씩 이해합시다.

1. 참조 계산 : 파이썬은 각 객체를 가리키는 참조 수를 추적합니다. 이것을 참조 수라고합니다.
2. 주기적 참조 - 가비지 컬렉션 : Python에는 또한 주기적 참조를 처리하는 쓰레기 수집기가 있습니다. 때로는 물체가 루프에서 서로를 참조합니다. 기준 수가 0으로 떨어지면 물체가 차지하는 메모리가 처리됩니다. 예를 들어, 객체 A 객체 B 및 Object B 참조 객체 A. 프로그램의 다른 부분에 이러한 객체가 필요하지 않더라도, 참조 수는 서로를 참조하기 때문에 0으로 떨어지지 않습니다. 이것은 쓰레기 수집가가 들어가는 곳입니다.

프로그램의 성능은 어떻게 결정됩니까?

성능의 영향 측면에서, 돌연변이 및 불변성은 상당한 차이가있다. 불변의 데이터 유형은 일반적으로 액세스 및 프로세스에 더 빠릅니다. Python은 주로 프로그램 전체의 작은 정수 및 문자열로 작업하는 경우 불변의 물체를 재사용하여 메모리 사용을 최적화 할 수 있습니다.

변이 가능한 데이터 유형은 더 유연하지만 동적 메모리 공간 크기 조정이 필요하기 때문에 추가 오버 헤드가 발생할 수 있습니다. 예를 들어, Python의 목록은 동적 어레이입니다. 요소 추가 또는 삭제와 같은 작업을 수행하면서 크기가 커지고 크기가 줄어들 수있는 방식으로 저장되기 때문에 동적 배열입니다.

결론

결론적으로, 파이썬에서 효율적이고 신뢰할 수있는 코드를 작성하는 데 변한 물체와 불변의 물체의 차이를 이해하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 불변성은 키 가치 매핑 또는 동시 프로그래밍과 같은 데이터가 변경되지 않아야하는 안전을 제공합니다.

반대로, 돌연변이는 프로그램의 특정 부분에 데이터 구조에 대한 동적 업데이트가 필요한 시나리오에서 도움이됩니다. 성능과 복잡성의 트레이드 오프를 이해하는 데 필수적인 것을 사용하는시기를 알면 궁극적으로 작성 가능한 프로그램으로 이어집니다.

또한 읽기 : 파이썬 내장 데이터 구조에 대한 포괄적 인 안내서

자주 묻는 질문

Q1. 파이썬의 변이성 대상과 불변의 물체의 차이점은 무엇입니까?

A. 목록이나 사전과 같은 변이 가능한 객체는 창조 후 내내 수정의 유연성을 제공합니다. 한편, 튜플이나 줄과 같은 불변의 물체는 동일한 메모리 할당에서 생성 후에 변경 될 수 없습니다.

Q2. 왜 문자열이 파이썬에서 불변의 이유는 무엇입니까?

A. 문자열은 메모리 사용량을 최적화하고 다른 프로그램 부품에서 안전한 공유를 허용하는 데 불변입니다. 이는 자주 사용되는 문자열의 메모리 사용량을 줄이고 다중 스레드 환경에서 문자열 처리에 대한 추론을 단순화합니다.

Q3. 불변성은 파이썬의 성능에 어떤 영향을 미칩니 까?

A. 불변의 물체는 메모리에서 관리하기 쉽기 때문에 성능이 빠를 수 있습니다. 파이썬은 불변의 물체를 재사용하여 새 객체를 반복적으로 생성하는 오버 헤드를 줄일 수 있습니다. 이것은 메모리 관리 이점에 대한 통찰력을 추가합니다.

위 내용은 파이썬의 변이성 대 불변 대상 - 분석 Vidhya의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!