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Python 深度理解 Python 对象模型面试题

冷炫風刃

冷炫風刃

发布时间:2026-02-26 19:02:59

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来源于php中文网

原创

python中一切皆对象,每个对象有身份、类型、值三属性;小整数-5~256被缓存复用;不可变对象内容不可原地修改,可变对象支持原地修改;赋值是名字绑定而非拷贝;is比较身份,==比较值。

python 深度理解 python 对象模型面试题

Python 对象模型的核心:一切皆对象

在 Python 中,所有数据类型(包括 int、str、函数、类甚至模块)都是对象。每个对象都有三个基本属性:身份(id)类型(type)值(value)。面试常问“为什么 a = 1; b = 1; id(a) == id(b) 为 True,但 a = 257; b = 257 时却为 False?”——这涉及 Python 的小整数缓存机制(-5 到 256),是对象复用的典型体现,不是变量赋值的“拷贝”,而是引用同一对象。

可变与不可变对象的本质区别

关键不在“能否修改值”,而在于对象自身是否允许原地修改其内容。例如:

  • 不可变对象(如 int、str、tuple):一旦创建,内存中存储的内容不可更改;任何“修改”操作(如 s += 'x')实际是新建对象并让变量指向它;因此可作为字典键或集合元素。
  • 可变对象(如 list、dict、set):支持原地修改(append、update 等),id 不变;若作为字典键会引发 TypeError,因为哈希值可能随内容变化而失效。

面试易错点:误以为“赋值即复制”。例如 a = [1,2]; b = a; b.append(3) 后 a 也变成 [1,2,3],因为 a 和 b 指向同一 list 对象。

变量、名字与引用的关系

Python 中没有“变量”这个底层概念,只有名字(name)绑定到对象。赋值语句(如 x = 100)本质是将名字 x 绑定到整数对象 100 上。删除名字(del x)只是解除绑定,不直接销毁对象;对象真正被回收由引用计数 + 垃圾回收器(GC)共同决定。常见陷阱题:“函数内修改 list 参数为何影响外部?”,答案是:传入的是对象引用(即名字绑定),而非值拷贝;只要对象可变且未重新赋值(如 lst = [...]),就会影响原对象。

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自定义类如何参与对象模型

通过实现特定方法(dunder 方法),类实例能深度融入 Python 对象模型:

  • __new__ 控制对象创建(返回实例),__init__ 负责初始化;
  • __repr____str__ 定义字符串表示,影响 print 和交互式输出;
  • __eq____hash__ 决定相等性判断和能否放入 set/dict;若重写了 __eq__ 但没重写 __hash__,实例默认不可哈希(hash 返回 NotImplementedError);
  • __getattr__ / __getattribute__ 区分属性访问时机,后者更底层、每次访问都触发,需谨慎避免无限递归。

面试高频延伸:解释 is== 的区别——is 比较身份(id 是否相同),== 默认调用 __eq__ 比较值(可被重载)。

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