前言

在 Python 中一切都是對象，毫無例外整數(shù)也是對象，對象之間比較是否相等可以用==，也可以用is。

==和is操作的區(qū)別是：

• is比較的是兩個對象的id值是否相等，也就是比較倆對象是否為同一個實例對象，是否指向同一個內(nèi)存地址。
• ==比較的是兩個對象的內(nèi)容是否相等，默認(rèn)會調(diào)用對象的__eq__()方法。
  

清楚is和==的區(qū)別之后，對此也許你有可能會遇到下面的這些困惑，于是就有了這樣一篇文章，試圖把Python中一些隱晦的東西趴出來，希望對你有一定的幫助。

我們先來看兩段代碼：

片段一：

>>> a = 256
>>> b = 256
>>> a == b
True
>>>

片段二：

>>> a = 256
>>> b = 256
>>> a is b
True
>>>

在交互式命令行執(zhí)行上面兩段代碼，代碼片段一中的a==b返回True很好理解，因為兩個對象的值都是256，對于片段二，a is b也返回True，這說明a和b是指向同一個對象的，可以檢查一下他們的id值是否相等：

>>> id(a)
8213296
>>> id(b)
8213296
>>> 

結(jié)果證明他倆的確是同一個對象，指向的是同一個內(nèi)存地址。那是不是所有的整數(shù)對象只要兩個對象的值（內(nèi)容）相等，它們就是同一個實例對象呢？換句話說，對于整數(shù)對象只要==返回True，is操作也會返回True嗎？

帶著這個問題來看下面這兩段代碼：

片段一：

>>> a = 257
>>> b = 257
>>> a == b
True
>>>

片段二：

>>> a = 257
>>> b = 257
>>> a is b
False
>>>

對于257，a is b返回的竟然是False，結(jié)果可能在你的意料之中，也有可能出乎你的意料，但不管怎么，我們還是要刨根問底，找出問題的真相。

解惑一

出于對性能的考慮，Python內(nèi)部做了很多的優(yōu)化工作，對于整數(shù)對象，Python把一些頻繁使用的整數(shù)對象緩存起來，保存到一個叫small_ints的鏈表中，在Python的整個生命周期內(nèi)，任何需要引用這些整數(shù)對象的地方，都不再重新創(chuàng)建新的對象，而是直接引用緩存中的對象。Python把這些可能頻繁使用的整數(shù)對象規(guī)定在范圍[-5, 256]之間的小對象放在small_ints中，但凡是需要用些小整數(shù)時，就從這里面取，不再去臨時創(chuàng)建新的對象。因為257不再小整數(shù)范圍內(nèi)，因此盡管a和b的值是一樣，但是他們在Python內(nèi)部卻是以兩個獨立的對象存在的，各自為政，互不干涉。

弄明白第一個問題后，我們繼續(xù)在Python交互式命令行中寫一個函數(shù)，再來看下面這段代碼：

片段一：

>>> c = 257
>>> def foo():
...  a = 257
...  b = 257
...  print a is b
...  print a is c
... 
>>> foo()
True
False

呃，什么情況，是的，你沒看錯，片段一中的這段代碼 a、b 值都是257的情況下，出現(xiàn)了a is b返回True，而a is c 返回的False，a、b、c的值都為257，為什么會出現(xiàn)不同的結(jié)果呢？這對于剛剛好不容易建立起來的認(rèn)知就被徹底否決了嗎，那這段代碼中究竟發(fā)生了什么？難道解惑一中的結(jié)論是錯誤的嗎？

解惑二

A Python program is constructed from code blocks. A block is a piece of Python program text that is executed as a unit. The following are blocks: a module, a function body, and a class definition. Each command typed interactively is a block. A script file (a file given as standard input to the interpreter or specified as a command line argument to the interpreter) is a code block. A script command (a command specified on the interpreter command line with the ‘-c‘ option) is a code block. structure-of-a-program

為了弄清楚這個問題，我們有必要先理解程序代碼塊的概念。Python程序由代碼塊構(gòu)成，代碼塊作為程序的一個最小基本單位來執(zhí)行。一個模塊文件、一個函數(shù)體、一個類、交互式命令中的單行代碼都叫做一個代碼塊。在上面這段代碼中，由兩個代碼塊構(gòu)成，c = 257作為一個代碼塊，函數(shù)foo作為另外一個代碼塊。Python內(nèi)部為了將性能進(jìn)一步的提高，凡是在一個代碼塊中創(chuàng)建的整數(shù)對象，如果存在一個值與其相同的對象于該代碼塊中了，那么就直接引用，否則創(chuàng)建一個新的對象出來。Python出于對性能的考慮，但凡是不可變對象，在同一個代碼塊中的對象，只有是值相同的對象，就不會重復(fù)創(chuàng)建，而是直接引用已經(jīng)存在的對象。因此，不僅是整數(shù)對象，還有字符串對象也遵循同樣的原則。所以 a is b就理所當(dāng)然的返回True了，而c和a不在同一個代碼塊中，因此在Python內(nèi)部創(chuàng)建了兩個值都是257的對象。為了驗證剛剛的結(jié)論，我們可以借用dis模塊從字節(jié)碼的角度來看看這段代碼。

>>> import dis
>>> dis.dis(foo)
 2   0 LOAD_CONST    1 (257)
    3 STORE_FAST    0 (a)

 3   6 LOAD_CONST    1 (257)
    9 STORE_FAST    1 (b)

 4   12 LOAD_FAST    0 (a)
    15 LOAD_FAST    1 (b)
    18 COMPARE_OP    8 (is)
    21 PRINT_ITEM   
    22 PRINT_NEWLINE  

 5   23 LOAD_FAST    0 (a)
    26 LOAD_GLOBAL    0 (c)
    29 COMPARE_OP    8 (is)
    32 PRINT_ITEM   
    33 PRINT_NEWLINE  
    34 LOAD_CONST    0 (None)
    37 RETURN_VALUE

可以看出兩個257都是從常量池的同一個位置co_consts[1]獲取的。

總結(jié)

一番長篇大論之后，得出兩點結(jié)論：

1、小整數(shù)對象[-5,256]是全局解釋器范圍內(nèi)被重復(fù)使用，永遠(yuǎn)不會被GC回收。

2、同一個代碼塊中的不可變對象，只要值是相等的就不會重復(fù)創(chuàng)建新的對象。似乎這些知識點對日常的工作一點忙也幫不上，因為你根本不會用is來比較兩個整數(shù)對象的值是否相等。那為什么還要拿出來討論呢？嗯，程序員學(xué)知識，不應(yīng)該淺嘗輒止，要充分發(fā)揮死磕到底的精神。

好了，以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者使用python能帶來一定的幫助，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對腳本之家的支持。

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