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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***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。