Python 變數是參考還是值？用實驗帶你看懂

在學習 Python 的過程中，常常有人會問：

• Python 變數是 傳值 (by value) 還是 傳參考 (by reference)？
• 為什麼有時候改變一個變數，另一個也跟著變了？
• 為什麼 += 和 + 看似相同，卻會造成不同結果？

本文將用一段簡單程式碼，帶你理解 Python 的 變數綁定機制 以及 mutable vs immutable 的差異。

在 Python 中，所有東西都是物件 (object)。

變數只是「名稱 (name) → 物件 (object)」的綁定。

本質上永遠是 reference，但行為會因 mutable 或 immutable 而不同。

Immutable 型別：int, float, str, tuple …

不可變，任何修改都會生成新物件。

Mutable 型別：list, dict, set, 自訂 class …

可變，修改會直接影響同一個物件。

以下是程式範例：

a = [1]

print(a)

b = a

print(type(a), type(b))

print(a, b)

print(id(a), id(b))

b += [2]

print(a, b)

print(id(a), id(b))

b.append(3)

print(a, b)

print(id(a), id(b))

b = b + [4]

print(a, b)

print(id(a), id(b))

而你可以觀察到 print 出來的結果會是：

>>> [1]

>>> <class 'list'> <class 'list'>

>>> [1] [1]

>>> 139702957538944 139702957538944

>>> [1, 2] [1, 2]

>>> 139702957538944 139702957538944

>>> [1, 2, 3] [1, 2, 3]

>>> 139702957538944 139702957538944

>>> [1, 2, 3] [1, 2, 3, 4]

>>> 139702957538944 139702956810624

解析以上輸出：

b = a

a 和 b 指向同一個 list，id 相同。

b += [2]

就地修改 (in-place operation)，不會產生新物件。

所以 a 和 b 都變成 [1, 2]。

b.append(3)

同樣是就地修改，兩者一起變成 [1, 2, 3]。

b = b + [4]

這是 生成新物件再重新綁定 的行為。

b 被分配到新 id，不再和 a 共享。

因此 a = [1, 2, 3]，b = [1, 2, 3, 4]。

結論：

Python 的變數 永遠是 reference。

Mutable 與 Immutable 的差異，會影響到「修改」時的行為。

+= 會修改原物件（就地操作），+ 會產生新物件。

在設計程式時，要小心「共享物件」的副作用，必要時可用 copy 或 deepcopy。