Python中是否存在类似C语言的指针功能？其内存管理逻辑是怎样的？

id() 函数的本质 #

Python语言标准对id()的定义非常明确：它会返回一个整数，作为对应对象在生命周期内的唯一不变标识，两个生命周期不重叠的对象可能返回相同的id，同一个生命周期内的不同对象必然返回不同的id。

关于是否等于内存地址的争议，本质是语言标准和具体实现的差异：

• 我们最常用的官方CPython实现中，id()的返回值确实就是对象在进程虚拟地址空间中的内存地址数值。CPython底层所有Python对象都通过C结构体指针实现，id()本质就是把指针直接转为整数返回，所以这个场景下可以认为id()拿到的就是内存地址。
• 但这个特性仅属于CPython的实现细节，不是Python语言的强制要求。PyPy、Jython、IronPython等其他实现中，id()完全可以用其他不关联内存地址的规则生成唯一标识，所以不要编写依赖id()等于内存地址的跨实现代码。

Python数据存储和C的差异 #

C语言的变量本身对应一块固定的内存空间，指针直接指向变量对应的内存地址，修改指针指向的内容会直接修改这块内存的数据。
Python的存储逻辑完全不同，核心规则如下：

• 所有数据都是对象，不管是整数、字符串还是函数、类实例，都在堆内存中作为独立对象存在，每个对象有固定的类型、引用计数和存储的数值。
• Python中的“变量”本质是指向对象的引用，变量本身没有类型，类型只属于它指向的对象。你写a = 123时，本质是先创建/找到值为123的int对象，再把变量a的指向绑定到这个对象上。
• id(a)获取的不是变量a本身的存储地址，而是它指向的那个对象的地址，如果你把a重新赋值为其他值，比如a = "abc"，变化的是a的指向，id(a)会变成新的字符串对象的地址，原来的int对象如果没有其他引用就会被垃圾回收。

常见注意点 #

• 为了优化性能，CPython对小整数（默认-5到256）、符合规则的字符串做了驻留缓存，这些对象全局只会存一份，所以你会发现多个变量赋值为同一个小整数时，它们的id完全相同，这是正常的优化机制。
• 对象被回收后，它的id可能会被后续新创建的对象复用，所以不要把id作为跨生命周期的对象唯一标识使用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Nish animal69