Python中对象包含的三个基本要素:id(身份标识),type(数据类型),value(值)

  • ==是用来比较两个对象的value(值)是否相等,
  • is是用来比较两个对象的id(身份标识)是否相等

==示例:

x = y = [1, 2, 3]
z = [1, 2, 3]
print(x == y) # True
print(x == z) # True
print(x is y) # True
print(x is z) # False print(id(x)) #
print(id(y)) #
print(id(z)) #

  • x,y,z三个对象的值都是[1,2,3],所以在==的情况下都是True
  • x和y的id相同,所以x is y 为 True,而x和z的id不同,所以x is z 为 False

is示例:

一、整数对象

对于整数对象,Python把一些频繁使用的整数对象缓存起来,保存到一个叫small_ints的链表中,在Python的整个生命周期内,任何需要引用这些整数对象的地方,都不再重新创建新的对象,而是直接引用缓存中的对象。Python把这些可能频繁使用的整数对象规定在范围[-5, 256]之间的小对象放在small_ints中,但凡是需要用些小整数时,就从这里面取,不再去临时创建新的对象。

  1、当整数对象在区间[-5,256]内时,is得到的结果是True(a,b的id值相同)

In [1]: a = 1
In [2]: b = 1
In [3]: print(a is b)
True
In [4]: print(id(a))
4414864752
In [5]: print(id(b))
4414864752

  2、当整数对象不在区间[-5,256]内时,is得到的结果是False(a,b的id值不同)

In [6]: a = 257
In [7]: b = 257
In [8]: print(a is b)
False
In [9]: print(id(a))
4449527760
In [10]: print(id(b))
4449527536

  3、看懂上面两个例子后,我们接着看以下代码:

c = 257

def test():
a = 257
b = 257
print(a is b) # True
print(a is c) # False
print(id(a)) #
print(id(b)) #
print(id(c)) # test()

如果按照第2点得出的结论,257不在区间[-5,256]内,那么两个的is结果都应该为False才对,可是为什么a is b却为True呢?

为了弄清楚这个问题,首先我们要先理解程序的代码块问题。Python程序由代码块构成,代码块作为程序的一个最小基本单位来执行。一个模块文件、一个函数体、一个类、交互式命令中的单行代码都叫做一个代码块。在上面这段代码中,由两个代码块构成,c = 257作为一个代码块,函数test作为另外一个代码块。Python内部为了将性能进一步的提高,凡是在一个代码块中创建的整数对象,如果存在一个值与其相同的对象于该代码块中了,那么就直接引用,否则创建一个新的对象出来。Python出于对性能的考虑,但凡是不可变对象,在同一个代码块中的对象,只有是值相同的对象,就不会重复创建,而是直接引用已经存在的对象。因此,不仅是整数对象,还有字符串对象也遵循同样的原则。所以 a is b就理所当然的返回True了,而ca不在同一个代码块中,因此在Python内部创建了两个值都是257的对象。

注:如下图所示,在PyCharm中运行如下代码,得到的结果都为True,原因就是因为在同一代码块中,值相同的对象就不会重复创建,而是直接引用已经存在的对象

a = 1   # a和b为数值类型,在区间[-5,256]内
b = 1
print(a is b) # True
print(id(a)) #
print(id(b)) # a = 257 # a和b为数值类型,不在区间[-5,256]内
b = 257
print(a is b) # True
print(id(a)) #
print(id(b)) #

二、字符及字符串对象

当a,b为字符串对象时,python中有intern机制,它指的就是在创建一个新的字符串对象时,如果已经有了和它的值相同的字符串对象,那么就直接返回那个对象的引用,而不返回新创建的字符串对象。只包括字母数字下划线的字符串,python会对它们使用intern机制。(所以当字符串只包括字母数字下划线时,进行is操作返回True,如果包含其他字符,进行is操作则返回False)

a = "a_1"   # a和b为字符串类型
b = "a_1"
print(a is b) # True
print(id(a)) #
print(id(b)) # a = "&" # a和b为字符串类型
b = "&"
print(a is b) # True
print(id(a)) #
print(id(b)) #

注:当a,b为单个字符对象时,进行is操作都返回True

三、其他类型对象

当a,b为元组,list,dict和set类型时,进行is操作结果为False

a = (1, 2, 3)   # a和b为元组类型
b = (1, 2, 3)
print(a is b) # False
print(id(a)) #
print(id(b)) # a = [1, 2, 3] # a和b为list类型
b = [1, 2, 3]
print(a is b) # False
print(id(a)) #
print(id(b)) # a = {'is' : 1, 'equal' : 2} # a和b为dict类型
b = {'is' : 1, 'equal' : 2}
print(a is b) # False
print(id(a)) #
print(id(b)) # a = ([1, 2, 3]) # a和b为set类型
b = ([1, 2, 3])
print(a is b) # False
print(id(a)) #
print(id(b)) #


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