Python中被复制引用的局部变量的生命周期及使用合法性问询

核心结论先给到你 #

可以明确地说：这种用法在Python里是完全合法的，背后是Python基于引用计数的内存管理机制在起作用，和你熟悉的C语言栈变量逻辑有本质区别。

为什么你的实验里局部变量的内存没被销毁？ #

你有C语言背景，会默认函数栈上的局部变量在函数返回后会被销毁，但Python的变量模型完全不同：

• 在Python中，变量只是对对象的引用，不是内存地址的别名。函数里的x只是指向列表对象的一个"指针"，当你执行b = x或者s.y = x时，其实是把同一个列表对象的引用复制给了外部的变量/属性，这时候该对象的引用计数会加1。
• 当你在函数内执行del x，只是删除了x这个局部引用，并不会直接销毁对象本身——只有当某个对象的引用计数降到0时，Python的垃圾回收机制才会回收它的内存。
• 所以哪怕函数执行完毕，只要外部还有指向该对象的引用（比如你的全局b或者实例属性o.y），这个对象就会继续存在，完全可以正常使用。

关于用这种方式减少self.代码的可行性 #

你想通过这种方式避免写大量self.，思路是可行的，但有几个需要注意的点：

• 可读性问题：其他维护代码的开发者可能会疑惑o.y的值是从哪里来的，毕竟它不是在类的初始化方法里定义，也不是通过函数返回赋值的，而是在函数内部隐式赋值的，长期来看可能会增加代码理解成本。
• 线程安全问题：如果你的类实例会被多个线程使用，这种隐式修改实例属性的方式可能会带来意料之外的竞态条件，不如显式赋值或者返回值更清晰。
• 变量覆盖风险：如果多个成员函数都用这种方式给同一个实例属性赋值，很容易出现不小心覆盖的情况，调试起来会比较麻烦。

结合你的代码再拆解说明 #

看你给出的代码示例：

b=[0,0]
print('\nIn function:')
def f():
    global b
    x=[i for i in range(10)]  # here may be a lots of statements to compute x var
    b=x                       # end of the above I save the reference of local x var in global var b
    print('f1: b, id(b), id(x) ==', b, id(b), id(x))
    del x                     # deleting local var
    print('f2: b, id(b) ==', b, id(b))

print('m1: b, id(b) ==', b, id(b))
f()
print('m2: b, id(b) ==', b, id(b))

print('\nIn class:')
class c1:
    def f(s, n):
        # ----here is a lots of statements to compute x var ---
        x=n
        # -------------         
        s.y=x  # end of the above I save the reference of local x var in object var y
        print('c1: id(x), id(s.y) ==', id(x), id(s.y))
        del x  # deleting local var
        print('c2: id(s.y) ==', id(s.y))

o=c1()
o.f([1,2,3])
print('m3: id(o.y), o.y ==', id(o.y), o.y)

执行结果里所有对应的id完全一致，就说明b、x、s.y、o.y都是指向同一个对象的引用。哪怕x被删除了，只要其他引用还在，对象就不会被回收。

补充小提示 #

其实Python的return语句本质上也是返回对象的引用，和你这种赋值给外部变量的逻辑是一样的——并不会复制对象本身，只是传递引用。所以你之前用return的方式和现在的方式，在内存管理层面没有本质区别，只是代码写法不同。

如果你真的想减少self.的书写，可以考虑在函数内部把self赋值给一个短变量，比如：

def f(self, n):
    s = self
    s.y = [i for i in range(n)]

这样既保持了代码的可读性，又减少了重复书写，比隐式赋值局部变量引用的方式更稳妥。

备注：内容来源于stack exchange，提问作者László Szilágyi