前言

在 Python 中一切都是對(duì)象，毫無例外整數(shù)也是對(duì)象，對(duì)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(gè)對(duì)象的id值是否相等，也就是比較倆對(duì)象是否為同一個(gè)實(shí)例對(duì)象，是否指向同一個(gè)內(nèi)存地址。
• ==比較的是兩個(gè)對(duì)象的內(nèi)容是否相等，默認(rèn)會(huì)調(diào)用對(duì)象的__eq__()方法。
  

清楚is和==的區(qū)別之后，對(duì)此也許你有可能會(huì)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(duì)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?yàn)閮蓚€(gè)對(duì)象的值都是256，對(duì)于片段二，a is b也返回True，這說明a和b是指向同一個(gè)對(duì)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(gè)對(duì)象，指向的是同一個(gè)內(nèi)存地址。那是不是所有的整數(shù)對(duì)象只要兩個(gè)對(duì)象的值（內(nèi)容）相等，它們就是同一個(gè)實(shí)例對(duì)象呢？換句話說，對(duì)于整數(shù)對(duì)象只要==返回True，is操作也會(huì)返回True嗎？

帶著這個(gè)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(duì)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(duì)性能的考慮，Python內(nèi)部做了很多的優(yōu)化工作，對(duì)于整數(shù)對(duì)象，Python把一些頻繁使用的整數(shù)對(duì)象緩存起來，保存到一個(gè)叫small_ints的鏈表中，在Python的整個(gè)生命周期內(nèi)，任何需要引用這些整數(shù)對(duì)象的地方，都不再重新創(chuàng)建新的對(duì)象，而是直接引用緩存中的對(duì)象。Python把這些可能頻繁使用的整數(shù)對(duì)象規(guī)定在范圍[-5, 256]之間的小對(duì)象放在small_ints中，但凡是需要用些小整數(shù)時(shí)，就從這里面取，不再去臨時(shí)創(chuàng)建新的對(duì)象。因?yàn)?57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?cè)赑ython內(nèi)部卻是以兩個(gè)獨(dú)立的對(duì)象存在的，各自為政，互不干涉。

弄明白第一個(gè)問題后，我們繼續(xù)在Python交互式命令行中寫一個(gè)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(cuò)，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(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果呢？這對(duì)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(cuò)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(gè)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(gè)最小基本單位來執(zhí)行。一個(gè)模塊文件、一個(gè)函數(shù)體、一個(gè)類、交互式命令中的單行代碼都叫做一個(gè)代碼塊。在上面這段代碼中，由兩個(gè)代碼塊構(gòu)成，c = 257作為一個(gè)代碼塊，函數(shù)foo作為另外一個(gè)代碼塊。Python內(nèi)部為了將性能進(jìn)一步的提高，凡是在一個(gè)代碼塊中創(chuàng)建的整數(shù)對(duì)象，如果存在一個(gè)值與其相同的對(duì)象于該代碼塊中了，那么就直接引用，否則創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象出來。Python出于對(duì)性能的考慮，但凡是不可變對(duì)象，在同一個(gè)代碼塊中的對(duì)象，只有是值相同的對(duì)象，就不會(huì)重復(fù)創(chuàng)建，而是直接引用已經(jīng)存在的對(duì)象。因此，不僅是整數(shù)對(duì)象，還有字符串對(duì)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(gè)代碼塊中，因此在Python內(nèi)部創(chuàng)建了兩個(gè)值都是257的對(duì)象。為了驗(yàn)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(gè)257都是從常量池的同一個(gè)位置co_consts[1]獲取的。

總結(jié)

一番長(zhǎng)篇大論之后，得出兩點(diǎn)結(jié)論：

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

2、同一個(gè)代碼塊中的不可變對(duì)象，只要值是相等的就不會(huì)重復(fù)創(chuàng)建新的對(duì)象。似乎這些知識(shí)點(diǎn)對(duì)日常的工作一點(diǎn)忙也幫不上，因?yàn)槟愀静粫?huì)用is來比較兩個(gè)整數(shù)對(duì)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(shí)，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?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)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(duì)腳本之家的支持。

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