Изменяемые и неизменяемые типы данных в Python

Введение

В Python объекты делятся на изменяемые (mutable) и неизменяемые (immutable). Понимание этой классификации критично для правильной работы с переменными, функциями и памятью, а также для предотвращения неожиданных ошибок.

В этой статье мы рассмотрим примеры изменяемых и неизменяемых объектов, объясним их поведение при копировании и передаче в функции.

Если вы хотите глубже изучить особенности типов данных Python и работу с ними на практике — приходите на наш курс Основы Python. На курсе 209 уроков и 34 упражнения, AI-тренажеры для практики с кодом и задачами 24/7, решение задач с живым ревью наставника, еженедельные встречи с менторами.

Изменяемые типы данных (mutable)

Объекты, которые можно менять после создания:

• Списки (list)

lst = [1, 2, 3]
lst[0] = 10
print(lst)  # [10, 2, 3]

• Словари (dict)

d = {"a": 1, "b": 2}
d["a"] = 10
print(d)  # {'a': 10, 'b': 2}

• Множества (set)

s = {1, 2, 3}
s.add(4)
print(s)  # {1, 2, 3, 4}

Изменяемые объекты могут быть изменены «на месте», что влияет на все переменные, ссылающиеся на этот объект.

Неизменяемые типы данных (immutable)

Объекты, которые нельзя изменить после создания:

• Числа (int, float, complex)
• Строки (str)

s = "hello"
s2 = s.upper()
print(s)   # "hello"
print(s2)  # "HELLO"

• Кортежи (tuple)

t = (1, 2, 3)
# t[0] = 10  # Ошибка

• Замороженные множества (frozenset)

Изменение невозможно — любые операции возвращают новый объект.

Влияние на функции и копирование

При передаче изменяемого объекта в функцию изменения сохраняются:

def modify_list(lst):
    lst.append(4)

numbers = [1, 2, 3]
modify_list(numbers)
print(numbers)  # [1, 2, 3, 4]

Неизменяемые объекты создают копию при изменении:

def add_one(x):
    x += 1
    return x

num = 5
new_num = add_one(num)
print(num)      # 5
print(new_num)  # 6

Частые ошибки

• Ожидание, что неизменяемый объект изменится «на месте».
• Использование mutable объектов как ключей словаря (не разрешено).
• Путаница при копировании списков и вложенных объектов (нужны copy или deepcopy).

Часто задаваемые вопросы

1. Можно ли использовать tuple как ключ словаря? Да, если все элементы tuple неизменяемые.

2. Почему строки immutable, а списки mutable? Immutable объекты безопаснее для передачи между функциями и многопоточности, обеспечивая неизменность данных.

3. Как создать копию изменяемого объекта?

import copy
new_obj = copy.deepcopy(old_obj)

Заключение

Понимание разницы между изменяемыми и неизменяемыми объектами помогает писать безопасный и предсказуемый код, предотвращать ошибки при работе с функциями, аргументами и коллекциями.

Для системного изучения типов данных, mutable и immutable объектов рекомендую пройти курс Основы Python. В первых 3 модулях уже доступно бесплатное содержание — начните погружаться в мир Python прямо сегодня.