Python中的is和==以及字符串驻留机制

is 和 ==

  先了解下官方文档中关于 is 和 == 的概念。is 表示的是对象标示符(object identity),而 == 表示的是相等(equality);is 的作用是用来检查对象的标示符是否一致,也就是比较两个对象在内存中的地址是否一样(相当于检查 id(a) == id(b)),而 == 是用来检查两个对象引用的值是否相等(相当于检查 a.eq(b));这点和Java有点类似,只不过Java中是用 == 来比较两个对象在内存中的地址,用 equals() 来检查两者之间的值是否相等。

is

==

概念

对象标示符

相等

作用

比较对象在内存中的地址

检查两个对象引用的值

示例

id(a) == id(b)

a.eq(b)

字符串驻留机制

  Python中的字符串采用了intern机制,当需要值相同的字符串的时候(比如标识符),可以直接从字符串池里拿来使用,避免频繁的创建和销毁,提升效率和节约内存,因此拼接和修改字符串是会比较影响性能的。因为是不可变的,所以字符串的操作都不是replace,而是新建对象,这也是为什么拼接多字符串的时候不建议用+而用join(),join()是先计算出所有字符串的长度,然后再拷贝,只new一次对象。需要注意的是,并不是所有的字符串都会采用intern机制,当且仅当只包含下划线、数字、字母的字符串才会被intern。

相关示例

示例一

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

值相同的简单字符串对象在字符串池里只会保存一份,这决定了字符串必须是不可变对象,所以a和b是同一个对象

示例二

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

a和b中都有空格,所以不会被intern(空格不是python标识符),故a和b不是同一个对象。注意,这仅仅是在交互式命令行中执行,而在PyCharm或者保存为文件执行,结果是不一样的,主要是因为解释器做了一部分优化

示例三

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

第一个'ab'+'c'是在compile-time(编译期)求值的,被替换成了'abc',所以输出为True;第二个示例,ab+'c'是在run-time(运行期)拼接的,导致没有被自动intern

示例四

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

a和b是列表,不是同一个对象

示例五

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

把a的引用复制给b(引用赋值),在内存中其实是指向同一个对象

示例六

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

b通过切片操作重新分配了对象(切片赋值),但值和a相同。由于切片拷贝是浅拷贝,这说明列表中的元素并未重新创建,因此a[0] is b[0]输出为True

示例七

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

Python会对比较小的整数对象进行缓存,下次用的时候直接从缓存中获取

示例八

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

Python仅仅对比较小的整数对象进行缓存(范围为范围[-5, 256]),而并非是所有整数对象。注意,这仅仅是在交互式命令行中执行,而在PyCharm或者保存为文件执行,结果是不一样的,主要是因为解释器做了一部分优化

is 与 == 对比

  is 与 == 相比计算速度会更快,因为它不能重载,不用进行特殊的函数调用,通过直接比较两个整数 id,减少了函数调用的开销。而 a == b 则是等同于a.eq(b),继承自 object 的 eq 方法原本也是比较两个对象的id,结果与 is 一样,但大多数Python对象会覆盖重写object的 eq 方法,而定义内容的相关比较,所以比较的是对象属性的值。   在变量和单例值之间比较时,应该使用 is。目前,最常使用 is 的地方是当判断对象是不是 None,下面是推荐的写法: xxx is None;判断不是None的推荐写法是: xxx is not None

参考文章

Python面试之 is 和 == 的区别 什么是string interning(字符串驻留)以及python中字符串的intern机制 Python 中的比较:is 与 == Python中的浅拷贝与深拷贝

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