Biến, đối tượng & tham chiếu

Một sự thật nền tảng: trong Python, mọi thứ đều là object - int, str, list, thậm chí cả hàm cũng là object. Mỗi object có ba thứ: một danh tính (identity, do id() cho biết), một kiểu (type), và một giá trị:

print(type(5))
print(type("hi"))
print(type([1, 2]))

<class 'int'>
<class 'str'>
<class 'list'>

• ▸int, str, list, dict… và cả hàm - tất cả là object trên “heap”.
• ▸Mỗi object có: identity (id), type (kiểu), value (giá trị).
• ▸type(x) cho biết kiểu; id(x) cho biết identity.

Đây là điểm khác C quan trọng nhất. Ở C, biến là một cái hộp chứa giá trị. Ở Python, biến là một cái nhãn được buộc vào một object. Lệnh a = [1, 2, 3] tạo object list rồi cho tên a trỏ tới nó. Bấm qua từng bước để xem nhãn & object:

• ▸Gán (=) buộc một TÊN vào một object - không “bỏ giá trị vào hộp”.
• ▸b = a tạo thêm một nhãn trỏ tới CÙNG object (không sao chép).
• ▸id() là identity object; nhiều tên cùng object thì cùng id().

Vì b = a không sao chép, đổi qua b sẽ thấy ở a - nếu object mutable như list (chọn chương trình “List: cùng object” ở công cụ trên):

a = [1, 2, 3]
b = a            # b tro CUNG object voi a
b.append(4)      # doi list TAI CHO
print(a)         # a cung thay doi!

[1, 2, 3, 4]

Immutable (bất biến): int, float, bool, str, tuple - không đổi được, mọi “thay đổi” tạo object MỚI. Mutable (khả biến): list, dict, set - đổi tại chỗ. Vì int immutable, ví dụ dưới không có bẫy aliasing (chọn “Int: bất biến” ở công cụ):

x = 5
y = x            # y tro cung object voi x
y = y + 1        # int BAT BIEN -> tao object MOI (6)
print(x, y)      # x van la 5

5 6

• ▸Immutable: int, float, bool, str, tuple - “sửa” = tạo object mới.
• ▸Mutable: list, dict, set - đổi tại chỗ, mọi nhãn cùng trỏ đều thấy.
• ▸Aliasing chỉ “gây bất ngờ” với object mutable.

Hai câu hỏi khác nhau: == hỏi “cùng giá trị?”, còn is hỏi “cùng MỘT object?” (cùng id). Hai list bằng nhau về giá trị vẫn là hai object khác nhau (chọn “is vs ==” ở công cụ để xem):

p = [1, 2]
q = [1, 2]
print(p == q)    # True  - cung gia tri
print(p is q)    # False - khac object (khac id)

True
False

Bước 3 cho thấy b = a là CÙNG object → sửa a thì b đổi theo. Muốn một bản RIÊNG (độc lập), phải SAO CHÉP:

a = [1, 2, 3]
b = a            # ALIAS: cung mot object
c = a[:]         # ban SAO (slice toan bo)
d = a.copy()     # ban SAO

a.append(99)
print(b)         # [1, 2, 3, 99]   <- doi theo a
print(c, d)      # [1, 2, 3] [1, 2, 3]   <- doc lap

[1, 2, 3, 99]
[1, 2, 3] [1, 2, 3]

• ▸b = a chia sẻ object; muốn bản riêng: a[:], a.copy(), list(a), dict(d), set(s).
• ▸Sao chép nông chỉ tách tầng ngoài; dữ liệu lồng nhau vẫn dùng chung.
• ▸copy.deepcopy() sao chép sâu mọi tầng - dùng khi cấu trúc lồng nhau.