Python中is和 ==以及字符串駐留機制的示例分析

這篇文章主要介紹Python中is和 ==以及字符串駐留機制的示例分析，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

is 和 ==

先了解下官方文檔中關于 is 和 == 的概念。is 表示的是對象標示符（object identity），而 == 表示的是相等（equality）；is 的作用是用來檢查對象的標示符是否一致，也就是比較兩個對象在內存中的地址是否一樣（相當于檢查 id(a) == id(b)），而 == 是用來檢查兩個對象引用的值是否相等（相當于檢查 a.eq(b)）；這點和Java有點類似，只不過Java中是用 == 來比較兩個對象在內存中的地址，用 equals() 來檢查兩者之間的值是否相等。

字符串駐留機制

Python中的字符串采用了intern機制，當需要值相同的字符串的時候（比如標識符），可以直接從字符串池里拿來使用，避免頻繁的創建和銷毀，提升效率和節約內存，因此拼接和修改字符串是會比較影響性能的。

因為是不可變的，所以字符串的操作都不是replace，而是新建對象，這也是為什么拼接多字符串的時候不建議用+而用join()，join()是先計算出所有字符串的長度，然后再拷貝，只new一次對象。

需要注意的是，并不是所有的字符串都會采用intern機制，當且僅當只包含下劃線、數字、字母的字符串才會被intern。

相關示例

示例一

a = "hello"
b = "hello"
print(a is b) # 輸出 True 
print(a == b) # 輸出 True

值相同的簡單字符串對象在字符串池里只會保存一份，這決定了字符串必須是不可變對象，所以a和b是同一個對象

示例二

a = "hello world"
b = "hello world"
print(a is b) # 輸出 False
print(a == b) # 輸出 True

a和b中都有空格，所以不會被intern(空格不是python標識符)，故a和b不是同一個對象。注意，這僅僅是在交互式命令行中執行，而在PyCharm或者保存為文件執行，結果是不一樣的，主要是因為解釋器做了一部分優化

示例三

a = 'ab' + 'c' is 'abc'
print(a) # 輸出 True
ab = 'ab'
b = ab + 'c' is 'abc'
print(b) # 輸出 False

第一個'ab'+'c'是在compile-time(編譯期)求值的，被替換成了'abc'，所以輸出為True；第二個示例，ab+'c'是在run-time(運行期)拼接的，導致沒有被自動intern

示例四

a = [1, 2, 3]
b = [1, 2, 3]
print(a is b) # 輸出 False
print(a == b) # 輸出 True

a和b是列表，不是同一個對象

示例五

a = [1, 2, 3]
b = a
print(a is b) # 輸出 True 
print(a == b) # 輸出 True

把a的引用復制給b(引用賦值)，在內存中其實是指向同一個對象

示例六

a = ["I", "love", "Python"]
b = a[:]
print(a is b) # 輸出 False
print(a == b) # 輸出 True
print(a[0] is b[0]) # 輸出 True
print(a[0] == b[0]) # 輸出 True

b通過切片操作重新分配了對象(切片賦值)，但值和a相同。由于切片拷貝是淺拷貝，這說明列表中的元素并未重新創建，因此a[0] is b[0]輸出為True

示例七

a = 1
b = 1
print(a is b) # 輸出 True
print(a == b) # 輸出 True

Python會對比較小的整數對象進行緩存，下次用的時候直接從緩存中獲取

示例八

a = 320
b = 320
print(a is b) # 輸出 False
print(a == b) # 輸出 True

Python僅僅對比較小的整數對象進行緩存(范圍為范圍[-5, 256])，而并非是所有整數對象。注意，這僅僅是在交互式命令行中執行，而在PyCharm或者保存為文件執行，結果是不一樣的，主要是因為解釋器做了一部分優化

is 與 == 對比

is 與 == 相比計算速度會更快，因為它不能重載，不用進行特殊的函數調用，通過直接比較兩個整數 id，減少了函數調用的開銷。而 a == b 則是等同于a.eq(b)，繼承自 object 的 eq 方法原本也是比較兩個對象的id，結果與 is 一樣，但大多數Python對象會覆蓋重寫object的 eq 方法，而定義內容的相關比較，所以比較的是對象屬性的值。

在變量和單例值之間比較時，應該使用 is。目前，最常使用 is 的地方是當判斷對象是不是 None，下面是推薦的寫法: xxx is None；判斷不是None的推薦寫法是: xxx is not None

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