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python查看对象内存地址的函数

在python中可以用id()函数获取对象的内存地址。

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#例如：

object = 1 + 2

print(id(object)) #4304947776

Python对象

众所周知，Python是一门面向对象的语言，在Python无论是数值、字符串、函数亦或是类型、类，都是对象。

对象是在堆上分配的结构，我们定义的所有变量、函数等，都存储于堆内存，而变量名、函数名则是一个存储于栈中、指向堆中具体结构的引用。

要想深入学习Python，首先需要知道Python对象的定义。

我们通常说的Python都是指CPython，底层由C语言实现，源码地址： cpython [GitHub]

Python对象的定义位于 Include/object.h ，是一个名为 PyObject 的结构体：

Python中的所有对象都继承自PyObejct，PyObject包含一个用于垃圾回收的双向链表，一个引用计数变量 ob_refcnt 和一个类型对象指针 ob_type

从PyObejct的注释中，我们可以看到这样一句：每个指向可变大小Python对象的指针也可以转换为 PyVarObject* （可变大小的Python对象会在下文中解释）。 PyVarObejct 就是在PyObject的基础上多了一个 ob_size 字段，用于存储元素个数：

在PyObject结构中，还有一个类型对象指针 ob_type ，用于表示Python对象是什么类型，定义Python对象类型的是一个 PyTypeObject 接口体

实际定义是位于 Include/cpython/object.h 的 _typeobject ：

在这个类型对象中，不仅包含了对象的类型，还包含了如分配内存大小、对象标准操作等信息，主要分为：

以Python中的 int类型为例，int类型对象的定义如下：

从PyObject的定义中我们知道，每个对象的 ob_type 都要指向一个具体的类型对象，比如一个数值型对象 100 ，它的ob_type会指向 int类型对象PyLong_Type 。

PyTypeObject结构体第一行是一个PyObject_VAR_HEAD宏，查看宏定义可知PyTypeObject是一个变长对象

也就是说，归根结底类型对象也是一个对象，也有ob_type属性，那 PyLong_Type 的 ob_type 是什么呢？

回到PyLong_Type的定义，第一行 PyVarObject_HEAD_INIT(PyType_Type, 0) ，查看对应的宏定义

由以上关系可以知道， PyVarObject_HEAD_INIT(PyType_Type, 0) = { { _PyObject_EXTRA_INIT 1, PyType_Type } 0} ，将其代入 PyObject_VAR_HEAD ，得到一个变长对象：

这样看就很明确了，PyLong_Type的类型就是PyType_Typ，同理可知， Python类型对象的类型就是PyType_Type ，而 PyType_Type对象的类型是它本身

从上述内容中，我们知道了对象和对象类型的定义，那么根据定义，对象可以有以下两种分类

Python对象定义有 PyObject 和 PyVarObject ，因此，根据对象大小是否可变的区别，Python对象可以划分为可变对象（变长对象）和不可变对象（定长对象）

原本的对象a大小并没有改变，只是s引用的对象改变了。这里的对象a、对象b就是定长对象

可以看到，变量l仍然指向对象a，只是对象a的内容发生了改变，数据量变大了。这里的对象a就是变长对象

由于存在以上特性，所以使用这两种对象还会带来一种区别：

声明 s2 = s ，修改s的值： s = 'new string' ，s2的值不会一起改变，因为只是s指向了一个新的对象，s2指向的旧对象的值并没有发生改变

声明 l2 = l ，修改l的值： l.append(6) ，此时l2的值会一起改变，因为l和l2指向的是同一个对象，而该对象的内容被l修改了

此外，对于字符串对象，Python还有一套内存复用机制，如果两个字符串变量值相同，那它们将共用同一个对象：

对于数值型对象，Python会默认创建0~2 8 以内的整数对象，也就是 0 ~ 256 之间的数值对象是共用的：

按照Python数据类型，对象可分为以下几类：

Python创建对象有两种方式，泛型API和和类型相关的API

这类API通常以 PyObject_xxx 的形式命名，可以应用在任意Python对象上，如:

使用 PyObjecg_New 创建一个数值型对象：

这类API通常只能作用于一种类型的对象上，如：

使用 PyLong_FromLong 创建一个数值型对象：

在我们使用Python声明变量的时候，并不需要为变量指派类型，在给变量赋值的时候，可以赋值任意类型数据，如：

从Python对象的定义我们已经可以知晓造成这个特点的原因了，Python创建对象时，会分配内存进行初始化，然后Python内部通过 PyObject* 变量来维护这个对象，所以在Python内部各函数直接传递的都是一种泛型指针 PyObject* ，这个指针所指向的对象类型是不固定的，只能通过所指对象的 ob_type 属性动态进行判断，而Python正是通过 ob_type 实现了多态机制

Python在管理维护对象时，通过引用计数来判断内存中的对象是否需要被销毁，Python中所有事物都是对象，所有对象都有引用计数 ob_refcnt 。

当一个对象的引用计数减少到0之后，Python将会释放该对象所占用的内存和系统资源。

但这并不意味着最终一定会释放内存空间，因为频繁申请释放内存会大大降低Python的执行效率，因此Python中采用了内存对象池的技术，是的对象释放的空间会还给内存池，而不是直接释放，后续需要申请空间时，优先从内存对象池中获取。

len函数python用法

python中len()的用法：

新建一个len()函数的使用py，中文编码声明注释：#coding=gbk，函数：len()作用：返回字符串、列表、字典、元组等长度。语法：len(str)。参数：str：要计算的字符串、列表、字典、元组等。返回值：字符串、列表、字典、元组等元素的长度。

实例：

1、计算字符串的长度。

2、计算列表的元素个数。

3、计算字典的总长度，即键值对总数。

4、计算元组元素个数。

在Python中，要知道一个字符串有多少个字符，以获得字符串的长度，或者一个字符串需要多少字节，可以使用len函数。

python中获取有效主题的函数

Lambda函数、Map函数、Filter函数、Zip函数、Reduce函数。

Lambda函数是Python中功能最强大的函数之一,它有时也被称之为匿名函数.。Map是程序员用来简化程序的Python内置函数,此函数可以在不使用任何循环的情况下对所有指定的元素进行迭代。Filter是Python中的另一个内置函数，当需要区分其他类型的数据时，这个函数非常有用。Filter函数经常用于根据特定过滤条件来提取数据。

Python（英国发音：/paθn/美国发音：/paθn/）是一种广泛使用的解释型、高级和通用的编程语言。Python支持多种编程范型，包括函数式、指令式、结构化、面向对象和反射式编程。它拥有动态类型系统和垃圾回收功能，能够自动管理内存使用，并且其本身拥有一个巨大而广泛的标准库。

Python如何通过字符或数字动态获取对象的名称或者属性？

首先通过一个例子来看一下本文中可能用到的对象和相关概念。

#coding: UTF-8

import sys # 模块，sys指向这个模块对象

import inspect

def foo(): pass # 函数，foo指向这个函数对象

class Cat(object): # 类，Cat指向这个类对象

def __init__(self, name='kitty'):

self.name = name

def sayHi(self): # 实例方法，sayHi指向这个方法对象，使用类或实例.sayHi访问

print self.name, 'says Hi!' # 访问名为name的字段，使用实例.name访问

cat = Cat() # cat是Cat类的实例对象

print Cat.sayHi # 使用类名访问实例方法时，方法是未绑定的(unbound)

print cat.sayHi # 使用实例访问实例方法时，方法是绑定的(bound)

有时候我们会碰到这样的需求，需要执行对象的某个方法，或是需要对对象的某个字段赋值，而方法名或是字段名在编码代码时并不能确定，需要通过参数传递字符串的形式输入。举个具体的例子：当我们需要实现一个通用的DBM框架时，可能需要对数据对象的字段赋值，但我们无法预知用到这个框架的数据对象都有些什么字段，换言之，我们在写框架的时候需要通过某种机制访问未知的属性。

这个机制被称为反射（反过来让对象告诉我们他是什么），或是自省（让对象自己告诉我们他是什么，好吧我承认括号里是我瞎掰的- -#），用于实现在运行时获取未知对象的信息。反射是个很吓唬人的名词，听起来高深莫测，在一般的编程语言里反射相对其他概念来说稍显复杂，一般来说都是作为高级主题来讲；但在Python中反射非常简单，用起来几乎感觉不到与其他的代码有区别，使用反射获取到的函数和方法可以像平常一样加上括号直接调用，获取到类后可以直接构造实例；不过获取到的字段不能直接赋值，因为拿到的其实是另一个指向同一个地方的引用，赋值只能改变当前的这个引用而已。

1. 访问对象的属性

以下列出了几个内建方法，可以用来检查或是访问对象的属性。这些方法可以用于任意对象而不仅仅是例子中的Cat实例对象；Python中一切都是对象。

cat = Cat('kitty')

print cat.name # 访问实例属性

cat.sayHi() # 调用实例方法

print dir(cat) # 获取实例的属性名，以列表形式返回

if hasattr(cat, 'name'): # 检查实例是否有这个属性

setattr(cat, 'name', 'tiger') # same as: a.name = 'tiger'

print getattr(cat, 'name') # same as: print a.name

getattr(cat, 'sayHi')() # same as: cat.sayHi()

dir([obj]):

调用这个方法将返回包含obj大多数属性名的列表（会有一些特殊的属性不包含在内）。obj的默认值是当前的模块对象。

hasattr(obj, attr):

这个方法用于检查obj是否有一个名为attr的值的属性，返回一个布尔值。

getattr(obj, attr):

调用这个方法将返回obj中名为attr值的属性的值，例如如果attr为'bar'，则返回obj.bar。

setattr(obj, attr, val):

调用这个方法将给obj的名为attr的值的属性赋值为val。例如如果attr为'bar'，则相当于obj.bar = val。

2. 访问对象的元数据

当你对一个你构造的对象使用dir()时，可能会发现列表中的很多属性并不是你定义的。这些属性一般保存了对象的元数据，比如类的__name__属性保存了类名。大部分这些属性都可以修改，不过改动它们意义并不是很大；修改其中某些属性如function.func_code还可能导致很难发现的问题，所以改改name什么的就好了，其他的属性不要在不了解后果的情况下修改。

接下来列出特定对象的一些特殊属性。另外，Python的文档中有提到部分属性不一定会一直提供，下文中将以红色的星号*标记，使用前你可以先打开解释器确认一下。

2.0. 准备工作：确定对象的类型

在types模块中定义了全部的Python内置类型，结合内置方法isinstance()就可以确定对象的具体类型了。

isinstance(object, classinfo):

检查object是不是classinfo中列举出的类型，返回布尔值。classinfo可以是一个具体的类型，也可以是多个类型的元组或列表。

types模块中仅仅定义了类型，而inspect模块中封装了很多检查类型的方法，比直接使用types模块更为轻松，所以这里不给出关于types的更多介绍，如有需要可以直接查看types模块的文档说明。本文第3节中介绍了inspect模块。

2.1. 模块(module)

__doc__: 文档字符串。如果模块没有文档，这个值是None。

*__name__: 始终是定义时的模块名；即使你使用import .. as 为它取了别名，或是赋值给了另一个变量名。

*__dict__: 包含了模块里可用的属性名-属性的字典；也就是可以使用模块名.属性名访问的对象。

__file__: 包含了该模块的文件路径。需要注意的是内建的模块没有这个属性，访问它会抛出异常！

import fnmatch as m

print m.__doc__.splitlines()[0] # Filename matching with shell patterns.

print m.__name__ # fnmatch

print m.__file__ # /usr/lib/python2.6/fnmatch.pyc

print m.__dict__.items()[0] # ('fnmatchcase', function fnmatchcase="" at="" 0xb73deb54="")/function

2.2. 类(class)

__doc__: 文档字符串。如果类没有文档，这个值是None。

*__name__: 始终是定义时的类名。

*__dict__: 包含了类里可用的属性名-属性的字典；也就是可以使用类名.属性名访问的对象。

__module__: 包含该类的定义的模块名；需要注意，是字符串形式的模块名而不是模块对象。

*__bases__: 直接父类对象的元组；但不包含继承树更上层的其他类，比如父类的父类。

print Cat.__doc__ # None

print Cat.__name__ # Cat

print Cat.__module__ # __main__

print Cat.__bases__ # (type ?object?="",)

print Cat.__dict__ # {'__module__': '__main__', ...}/type

2.3. 实例(instance)

实例是指类实例化以后的对象。

*__dict__: 包含了可用的属性名-属性字典。

*__class__: 该实例的类对象。对于类Cat，cat.__class__ == Cat 为 True。

print cat.__dict__

print cat.__class__

print cat.__class__ == Cat # True

2.4. 内建函数和方法(built-in functions and methods)

根据定义，内建的(built-in)模块是指使用C写的模块，可以通过sys模块的builtin_module_names字段查看都有哪些模块是内建的。这些模块中的函数和方法可以使用的属性比较少，不过一般也不需要在代码中查看它们的信息。

__doc__: 函数或方法的文档。

__name__: 函数或方法定义时的名字。

__self__: 仅方法可用，如果是绑定的(bound)，则指向调用该方法的类（如果是类方法）或实例（如果是实例方法），否则为None。

*__module__: 函数或方法所在的模块名。

2.5. 函数(function)

这里特指非内建的函数。注意，在类中使用def定义的是方法，方法与函数虽然有相似的行为，但它们是不同的概念。

__doc__: 函数的文档；另外也可以用属性名func_doc。

__name__: 函数定义时的函数名；另外也可以用属性名func_name。

*__module__: 包含该函数定义的模块名；同样注意，是模块名而不是模块对象。

*__dict__: 函数的可用属性；另外也可以用属性名func_dict。

不要忘了函数也是对象，可以使用函数.属性名访问属性（赋值时如果属性不存在将新增一个），或使用内置函数has/get/setattr()访问。不过，在函数中保存属性的意义并不大。

func_defaults: 这个属性保存了函数的参数默认值元组；因为默认值总是靠后的参数才有，所以不使用字典的形式也是可以与参数对应上的。

func_code: 这个属性指向一个该函数对应的code对象，code对象中定义了其他的一些特殊属性，将在下文中另外介绍。

func_globals: 这个属性指向当前的全局命名空间而不是定义函数时的全局命名空间，用处不大，并且是只读的。

*func_closure: 这个属性仅当函数是一个闭包时有效，指向一个保存了所引用到的外部函数的变量cell的元组，如果该函数不是一个内部函数，则始终为None。这个属性也是只读的。

下面的代码演示了func_closure：

#coding: UTF-8

def foo():

n = 1

def bar():

print n # 引用非全局的外部变量n，构造一个闭包

n = 2

return bar

closure = foo()

print closure.func_closure

# 使用dir()得知cell对象有一个cell_contents属性可以获得值

print closure.func_closure[0].cell_contents # 2

由这个例子可以看到，遇到未知的对象使用dir()是一个很好的主意：）

2.6. 方法(method)

方法虽然不是函数，但可以理解为在函数外面加了一层外壳；拿到方法里实际的函数以后，就可以使用2.5节的属性了。

__doc__: 与函数相同。

__name__: 与函数相同。

*__module__: 与函数相同。

im_func: 使用这个属性可以拿到方法里实际的函数对象的引用。另外如果是2.6以上的版本，还可以使用属性名__func__。

im_self: 如果是绑定的(bound)，则指向调用该方法的类（如果是类方法）或实例（如果是实例方法），否则为None。如果是2.6以上的版本，还可以使用属性名__self__。

im_class: 实际调用该方法的类，或实际调用该方法的实例的类。注意不是方法的定义所在的类，如果有继承关系的话。

im = cat.sayHi

print im.im_func

print im.im_self # cat

print im.im_class # Cat

这里讨论的是一般的实例方法，另外还有两种特殊的方法分别是类方法(classmethod)和静态方法(staticmethod)。类方法还是方法，不过因为需要使用类名调用，所以他始终是绑定的；而静态方法可以看成是在类的命名空间里的函数（需要使用类名调用的函数），它只能使用函数的属性，不能使用方法的属性。

2.7. 生成器(generator)

生成器是调用一个生成器函数(generator function)返回的对象，多用于集合对象的迭代。

__iter__: 仅仅是一个可迭代的标记。

gi_code: 生成器对应的code对象。

gi_frame: 生成器对应的frame对象。

gi_running: 生成器函数是否在执行。生成器函数在yield以后、执行yield的下一行代码前处于frozen状态，此时这个属性的值为0。

next|close|send|throw: 这是几个可调用的方法，并不包含元数据信息，如何使用可以查看生成器的相关文档。

def gen():

for n in xrange(5):

yield n

g = gen()

print g # generator object gen at 0x...

print g.gi_code # code object gen at 0x...

print g.gi_frame # frame object at 0x...

print g.gi_running # 0

print g.next() # 0

print g.next() # 1

for n in g:

print n, # 2 3 4

接下来讨论的是几个不常用到的内置对象类型。这些类型在正常的编码过程中应该很少接触，除非你正在自己实现一个解释器或开发环境之类。所以这里只列出一部分属性，如果需要一份完整的属性表或想进一步了解，可以查看文末列出的参考文档。

2.8. 代码块(code)

代码块可以由类源代码、函数源代码或是一个简单的语句代码编译得到。这里我们只考虑它指代一个函数时的情况；2.5节中我们曾提到可以使用函数的func_code属性获取到它。code的属性全部是只读的。

co_argcount: 普通参数的总数，不包括*参数和**参数。

co_names: 所有的参数名（包括*参数和**参数）和局部变量名的元组。

co_varnames: 所有的局部变量名的元组。

co_filename: 源代码所在的文件名。

co_flags: 这是一个数值，每一个二进制位都包含了特定信息。较关注的是0b100(0×4)和0b1000(0×8)，如果co_flags 0b100 != 0，说明使用了*args参数；如果co_flags 0b1000 != 0，说明使用了**kwargs参数。另外，如果co_flags 0b100000(0×20) != 0，则说明这是一个生成器函数(generator function)。

co = cat.sayHi.func_code

print co.co_argcount # 1

print co.co_names # ('name',)

print co.co_varnames # ('self',)

print co.co_flags 0b100 # 0

2.9. 栈帧(frame)

栈帧表示程序运行时函数调用栈中的某一帧。函数没有属性可以获取它，因为它在函数调用时才会产生，而生成器则是由函数调用返回的，所以有属性指向栈帧。想要获得某个函数相关的栈帧，则必须在调用这个函数且这个函数尚未返回时获取。你可以使用sys模块的_getframe()函数、或inspect模块的currentframe()函数获取当前栈帧。这里列出来的属性全部是只读的。

f_back: 调用栈的前一帧。

f_code: 栈帧对应的code对象。

f_locals: 用在当前栈帧时与内建函数locals()相同，但你可以先获取其他帧然后使用这个属性获取那个帧的locals()。

f_globals: 用在当前栈帧时与内建函数globals()相同，但你可以先获取其他帧……。

def add(x, y=1):

f = inspect.currentframe()

print f.f_locals # same as locals()

print f.f_back # frame object at 0x...

return x+y

add(2)

2.10. 追踪(traceback)

追踪是在出现异常时用于回溯的对象，与栈帧相反。由于异常时才会构建，而异常未捕获时会一直向外层栈帧抛出，所以需要使用try才能见到这个对象。你可以使用sys模块的exc_info()函数获得它，这个函数返回一个元组，元素分别是异常类型、异常对象、追踪。traceback的属性全部是只读的。

tb_next: 追踪的下一个追踪对象。

tb_frame: 当前追踪对应的栈帧。

tb_lineno: 当前追踪的行号。

def div(x, y):

try:

return x/y

except:

tb = sys.exc_info()[2] # return (exc_type, exc_value, traceback)

print tb

print tb.tb_lineno # "return x/y" 的行号

div(1, 0)

3. 使用inspect模块

inspect模块提供了一系列函数用于帮助使用自省。下面仅列出较常用的一些函数，想获得全部的函数资料可以查看inspect模块的文档。

3.1. 检查对象类型

is{module|class|function|method|builtin}(obj):

检查对象是否为模块、类、函数、方法、内建函数或方法。

isroutine(obj):

用于检查对象是否为函数、方法、内建函数或方法等等可调用类型。用这个方法会比多个is*()更方便，不过它的实现仍然是用了多个is*()。

im = cat.sayHi

if inspect.isroutine(im):

im()

对于实现了__call__的类实例，这个方法会返回False。如果目的是只要可以直接调用就需要是True的话，不妨使用isinstance(obj, collections.Callable)这种形式。我也不知道为什么Callable会在collections模块中，抱歉！我猜大概是因为collections模块中包含了很多其他的ABC(Abstract Base Class)的缘故吧：）

3.2. 获取对象信息

getmembers(object[, predicate]):

这个方法是dir()的扩展版，它会将dir()找到的名字对应的属性一并返回，形如[(name, value), ...]。另外，predicate是一个方法的引用，如果指定，则应当接受value作为参数并返回一个布尔值，如果为False，相应的属性将不会返回。使用is*作为第二个参数可以过滤出指定类型的属性。

getmodule(object):

还在为第2节中的__module__属性只返回字符串而遗憾吗？这个方法一定可以满足你，它返回object的定义所在的模块对象。

get{file|sourcefile}(object):

获取object的定义所在的模块的文件名|源代码文件名（如果没有则返回None）。用于内建的对象（内建模块、类、函数、方法）上时会抛出TypeError异常。

get{source|sourcelines}(object):

获取object的定义的源代码，以字符串|字符串列表返回。代码无法访问时会抛出IOError异常。只能用于module/class/function/method/code/frame/traceack对象。

getargspec(func):

仅用于方法，获取方法声明的参数，返回元组，分别是(普通参数名的列表, *参数名, **参数名, 默认值元组)。如果没有值，将是空列表和3个None。如果是2.6以上版本，将返回一个命名元组(Named Tuple)，即除了索引外还可以使用属性名访问元组中的元素。

def add(x, y=1, *z):

return x + y + sum(z)

print inspect.getargspec(add)

#ArgSpec(args=['x', 'y'], varargs='z', keywords=None, defaults=(1,))

getargvalues(frame):

仅用于栈帧，获取栈帧中保存的该次函数调用的参数值，返回元组，分别是(普通参数名的列表, *参数名, **参数名, 帧的locals())。如果是2.6以上版本，将返回一个命名元组(Named Tuple)，即除了索引外还可以使用属性名访问元组中的元素。

def add(x, y=1, *z):

print inspect.getargvalues(inspect.currentframe())

return x + y + sum(z)

add(2)

#ArgInfo(args=['x', 'y'], varargs='z', keywords=None, locals={'y': 1, 'x': 2, 'z': ()})

getcallargs(func[, *args][, **kwds]):

返回使用args和kwds调用该方法时各参数对应的值的字典。这个方法仅在2.7版本中才有。

getmro(cls):

返回一个类型元组，查找类属性时按照这个元组中的顺序。如果是新式类，与cls.__mro__结果一样。但旧式类没有__mro__这个属性，直接使用这个属性会报异常，所以这个方法还是有它的价值的。

print inspect.getmro(Cat)

#(class '__main__.Cat', type 'object')

print Cat.__mro__