Python中的不可变数据类型与可变数据类型详解

Python中的数据类型分为两类：不可变（Immutable）和可变（Mutable）。不可变类型的值在创建后不能修改，当尝试修改时，Python会创建一个新的对象并返回新对象引用，而不是修改原对象。而可变类型的值是可以修改的，原对象的引用不会变。

以下是常见的Python中的不可变数据类型和可变数据类型：

不可变数据类型

整型(int)

整型是最常见的不可变数据类型。整型在Python中表示整数，例如:

x = 5

上面的代码创建了一个整型变量，并将值赋为5。如果我们尝试修改它：

x = 10

这并不是修改了整数变量的值，而是创建了一个新的整型变量，其值为10，并将这个新的引用赋值给x。原始的整数变量被保留在内存中。

字符串(str)

字符串也是不可变的。字符串一旦被创建，它的值就不能被更改。例如:

s = 'hello'

我们可以对字符串进行索引操作，但不能更改它：

print(s[0])  # Output: 'h'
s[0] = 'a'   # TypeError: 'str' object does not support item assignment

Python会抛出TypeError异常，因为字符串是不可变的。如果我们想要改变字符串，我们需要创建一个新的字符串对象。

元组(tuple)

元组也是不可变的。一旦创建了元组，就不能修改它的值或者元素。例如：

t = (1, 2, 3)

元组的元素可以通过索引访问，但不能更改它们的值：

print(t[0])  # Output: 1
t[0] = 4    # TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

不可变集合(frozenset)

不可变集合(frozenset)同样是不可变的，一旦创建就不能修改。例如：

fs = frozenset([1, 2, 3])

我们可以通过索引操作访问不可变集合的元素，但不能进行修改：

print(fs[0])  # Output: TypeError: 'frozenset' object does not support indexing
fs.add(4)     # AttributeError: 'frozenset' object has no attribute 'add'

尝试对不可变集合进行修改会抛出类似TypeError和AttributeError的错误。

可变数据类型

列表(list)

列表(list)是最常见的可变数据类型之一。与不可变类型不同的是，列表的值可以进行修改。例如：

lst = [1, 2, 3]

我们可以使用索引来访问列表的值，也可以使用索引来修改它们：

print(lst[0])  # Output: 1
lst[0] = 4
print(lst)     # Output: [4, 2, 3]

字典(dict)

字典(dict)也是一种可变类型，可以添加、修改或删除其中的键值对。例如：

dict = {'a': 1, 'b': 2}

在字典中，我们可以使用键来查找和更改值：

print(dict['a'])  # Output: 1
dict['a'] = 3
print(dict)       # Output: {'a': 3, 'b': 2}

总结

不可变类型的值在创建后就不能被更改，而可变类型的值是可以修改的。在编写程序时，需要根据需要选择适当的数据类型，并注意如何将它们传递给函数和修改其中的值。

在Python中，不可变数据类型包括int、str、tuple和frozenset；可变数据类型包括list和dict。

示例：

# Example1 - 可变类型
lst = [1, 2, 3]
def func(list):
   list[0] = 4
func(lst)
print(lst)   # Output: [4, 2, 3]

# Example2 - 不可变类型
a = 5
b = a
a += 2
print(b)    # Output: 5