Python 中哪些数据类型是不可变的？

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在本文中，我们将解释 Python 中的不可变数据类型。

Python 将所有内容都视为对象。当我们实例化一个对象时，会为其分配一个唯一的 ID。我们无法修改对象的类型，但可以更改其值。例如，如果我们将变量 a 设置为列表，则不能将其更改为元组/字典，但可以修改该列表中的条目。

在Python中，有两种类型的对象。一方面，有些对象可以改变其内部状态（对象内部的数据/内容），即可以使用预定义的函数或方法对其进行更改；另一方面，有些对象无法改变其内部状态（对象内部的数据/内容）。

在 Python 中，有两种类型的对象

• 可变对象

• 不可变对象。

总而言之，可变对象可以更改其状态或内容，而不可变对象则不能。

不可变数据类型

不可变数据类型是在创建后不能被修改或更改的对象（例如，通过添加新元素、删除元素或替换元素）。Python 的不可变数据类型包括

• 整数 (Int)

• 浮点数 (Float)

• 元组 (Tuple)

• 复数 (Complex)

• 字符串 (String)

• 冻结集 (Frozen set) [注意：集合的不可变版本]

• 字节 (Bytes)

当您对不可变对象进行更改时，会更新它们在初始化期间存储的内存。

整数 (Int)

在计算机编程中，整数是正数、负数或0的整数（...，-1、0、1，...）。整数也称为int。

与其他编程语言一样，在四位数或更多位数的数字中不应使用逗号，因此在代码中将 1,000 作为 1000。

• int - 带符号整数

• long - 用于表示更高值的长整数

示例

以简单的方式打印整数，如

print(10)
print(-5)
# performing math operations with integers
sum_int = 20+30
print(sum_int)

输出

执行上述程序后，将生成以下输出：

10
-5
50

在 Python 应用程序中，整数可以以各种方式使用，并且随着您对该语言的了解越来越多，您将有许多机会使用整数并了解有关此数据类型的更多信息。

由于int数据类型是不可变的，因此我们无法修改或更新它。

如前所述，不可变对象在更新时会更改其内存地址。

示例

# input number
inputNumber = 5
# printing the memory address of the int variable
print('Before updating, memory address = ', id(inputNumber))
# here we are updating an int object by assigning a new value to it.
# changing the same input number variable by assigning a new value to it
inputNumber = 10
# printing the memory address of the int variable after updating using the id() function
print('After updating, memory address = ', id(inputNumber))

输出

执行上述程序后，将生成以下输出：

Before updating, memory address = 140103023683616
After updating, memory address = 140103023683776

浮点数 (Float)

float 数据类型用于表示带小数点的值。

float 类表示此值。它是以浮点形式表示的实数。使用小数点来指定它。要表示科学记数法，可以在后面附加字符e或E，后跟一个正数或负数。

类似地，float数据类型在更新后也会更改其内存地址值。

示例

# printing the type of input numbers
number_1 = 4.5
print("Type of 4.5:", type(number_1))
number_2 = -0.05
print("Type of -0.05:", type(number_2))
number_3 = 3.04e20
print("number_3: ", number_3)
print("Type of 3.04e20:", type(number_3))

输出

执行上述程序后，将生成以下输出：

Type of 4.5: <class 'float'>
Type of -0.05: <class 'float'>
number_3: 3.04e+20
Type of 3.04e20: <class 'float'>

使用尾随小数点可确保变量为浮点数而不是整数，即使它是整数也是如此。请注意，当整数后面带有小数点时，两者之间的区别：

示例

# printing the type of input numbers
number_1 = 10
print("Type of 10:", type(number_1))
number_2 = 8.
print("Type of 8. :", type(number_2))

输出

执行上述程序后，将生成以下输出：

Type of 10: <class 'int'>
Type of 8. : <class 'float'>

元组 (Tuple)

元组同样是不可变的，这意味着我们无法在其中追加或更新任何内容。在修改元组中的任何项目时，我们会收到错误“元组”对象不支持项目分配。

示例

# input tuple
inputTuple = ('hello', 'tutorialspoint', 'python')
# printing the original input tuple
print("The original input tuple:", inputTuple)
# modifying the tuple element at index 2 using indexing
inputTuple[2]= 'welcome'
# printing input tuple after modifying
print("Input tuple after modification:", inputTuple)

输出

执行上述程序后，将生成以下输出：

The original input tuple: ('hello', 'tutorialspoint', 'python')
Traceback (most recent call last):
  File "main.py", line 6, in <module>
    inputTuple[2]= 'welcome'
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

我们使用一些随机值创建了一个元组，然后用另一个随机值更改了列表的元素，因为元组是不可变的数据类型，元素的值不会更改，并且会抛出异常。

复数 (Complex)

复数表示为实部+虚部<j>。

示例

inputNumber = 1+2j
print(type(inputNumber))

输出

<class 'complex'>

字符串 (String)

因为字符串是不可变的，所以我们不能在其中追加或更新任何内容。在修改字符串的任何部分时，我们遇到了表明字符串本质上不可变的问题。

示例

# input string
inputString = 'Welcome to tutorialspoint python'
# changing the string character at index 1
inputString[1] = 'a'
print(inputString)

输出

Traceback (most recent call last):
  File "main.py", line 4, in <module>
    inputString[1] = 'a'
TypeError: 'str' object does not support item assignment

冻结集

冻结集与集合唯一的区别在于它是不可变的。这意味着在创建集合后，您无法更改它。

示例

frozen_set = frozenset(("hello", "tutoraialspoint", "python"))
# adding new item to frozen_set
# we cannot modify it as the frozenset is immutable
frozen_set.add("codes")

输出

Traceback (most recent call last):
  File "main.py", line 4, in <module>
frozen_set.add("codes")
AttributeError: 'frozenset' object has no attribute 'add'

结论

在本文中，我们学习了 Python 不可变数据类型。我们还通过示例演示了它们是如何不可变的。