Python变量保存的是什么？变量、对象和引用有什么关系？

面试官问：“Python的变量里保存的是什么？a = b之后，修改b会影响a吗？”

很多录友会套用C语言的理解：变量是一块内存，赋值就是把值拷进去。用这个模型看Python，很快会遇到解释不了的现象，比如改了一个列表，另一个变量也跟着变。这道题要讲清楚的是：Python变量是名字，对象才是数据，赋值是在名字和对象之间建立绑定。

简要回答

Python中，变量是一个名字，它保存的是对某个对象的引用，而不是对象本身。对象是真正存在于内存中的数据，有自己的身份、类型和值。

执行a = b时，Python不会复制对象，而是让名字a也绑定到b当前指向的对象。之后如果通过b原地修改这个对象，比如对列表append()，a看到的也是修改后的结果；如果是让b重新绑定到别的对象，比如b = []，a不受影响。

所以，“修改b会不会影响a”，要先分清这是修改对象，还是让名字指向新对象。

详细回答

赋值做了什么：先有对象，再绑定名字

执行赋值语句时，Python先计算右侧表达式，得到一个对象，再把左侧的名字绑定到这个对象上：

price = 100
discount = price
price = 80
print(discount)  # 100

第一行，名字price绑定到整数对象100。第二行，discount绑定到price当前指向的同一个对象。第三行，price改为绑定整数对象80，discount仍然指向100。

赋值只改变名字的指向，不会修改原对象。 这也是为什么Python的名字没有固定类型：price可以先指向整数，再指向字符串，类型属于对象，不属于变量。

图左边是名字所在的命名空间，右边是对象。上半部分的重新绑定只改了箭头；下半部分的原地修改改的是对象，所以两个名字都能看到变化。

多个名字共享同一个可变对象

当共享的是可变对象时，绑定模型的影响就很明显：

cart = ["book"]
saved = cart
saved.append("pen")
print(cart)           # ['book', 'pen']
print(cart is saved)  # True

saved = cart没有生成新列表，cart和saved是同一个列表的两个名字。append()在原列表上添加元素，所以通过cart也能看到"pen"。is返回True，证明它们是同一个对象。

如果想要一个独立的列表，需要显式创建新对象，比如saved = cart.copy()或saved = list(cart)。

对象的三要素：身份、类型和值

每个对象都有三样东西：

身份：对象在生命周期内唯一且不变的标识，用id()查看，用is比较。在CPython中，id()返回的是对象的内存地址，但语言只保证它在对象存活期间唯一。

类型：决定对象支持哪些操作，用type()查看，创建后不会改变。

值：对象保存的数据。可变对象的值可以改，不可变对象的值不能改，这部分展开见《Python中的可变对象和不可变对象有什么区别？》。

名字本身不属于这三要素。同一个对象可以有零个、一个或多个名字指向它。

del删除的是名字，不是对象

很多人以为del会直接销毁对象，其实它解除的是名字的绑定：

item = ["x"]
other = item
del item
print(other)  # ['x']

del item之后，名字item不再可用，但列表还被other引用，所以对象依然存在。对象什么时候被回收，由解释器的内存管理决定；在CPython中，主要依靠引用计数，当没有任何引用指向对象时，它会被回收。

知识拓展

面试官可能追问：

Q1：Python函数传参是值传递还是引用传递？

两个说法都不够准确，更准确的叫法是对象共享传递：调用函数时，形参绑定到实参指向的同一个对象。函数内原地修改可变对象会影响外部，重新绑定形参则不会。它和本文讲的赋值绑定是同一套规则。

Q2：a is b和a == b有什么区别？

is判断两个名字是否指向同一个对象，==判断两个对象的值是否相等。值相等的两个列表可以是不同对象。具体规则和常见误用见《is和==有什么区别？》。

Q3：为什么a = 256; b = 256时a is b可能是True？

在CPython中，-5到256的小整数会被预先创建并复用，所以两个名字可能指向同一个对象。这是实现层面的优化，换一个版本或实现结果可能不同。比较数值应该用==，不能依赖这种缓存。

Q4：Python代码运行时，名字存在哪里？

名字存在命名空间中，比如模块的全局命名空间、函数调用时的局部命名空间，可以近似理解为“名字到对象”的映射。代码在执行前会被编译成字节码，执行过程见《Python程序如何运行？》。