Python 整數比較（is, ）

在 python 中一切都是物件，整數也是物件，在比較兩個整數時有兩個運算子==和is，它們的區別是：

知道了is和==的區別之後，我們可以來看看下面的**，了解python中整數比較有哪些坑：

def
main()
: x = y =-1
while
true
: x +=
1 y +=
1if x is y:
print
('%d is %d'
%(x, y)
)else
:print
('attention! %d is not %d'
%(x, y)
)break
x = y =
0while
true
: x -=
1 y -=
1if x is y:
print
('%d is %d'
%(x, y)
)else
:print
('attention! %d is not %d'
%(x, y)
)break
if __name__ ==
'__main__'
: main(
)

上面**的部分執行結果如下圖所示，出現這個結果的原因是python出於對效能的考慮所做的一項優化。對於整數物件，python把一些頻繁使用的整數物件快取起來，儲存到乙個叫small_ints的鍊錶中，在python的整個生命週期內，任何需要引用這些整數物件的地方，都不再重新建立新的物件，而是直接引用快取中的物件。python把頻繁使用的整數物件的值定在[-5, 256]這個區間，如果需要這個範圍的整數，就直接從small_ints中獲取引用而不是臨時建立新的物件。因為大於256或小於-5的整數不在該範圍之內，所以就算兩個整數的值是一樣，但它們是不同的物件。

當然僅僅如此這個坑就不值一提了，如果你理解了上面的規則，我們就再看看下面的**。

import dis
a =257
defmain()
: b =
257# 第6行
c =257# 第7行
print
(b is c)
# true
print
(a is b)
# false
print
(a is c)
# false
if __name__ ==
"__main__"
: main(
)

程式的執行結果已經用注釋寫在**上了。夠坑吧！看上去a、b和c的值都是一樣的，但是is運算的結果卻不一樣。為什麼會出現這樣的結果，首先我們來說說python程式中的**塊。所謂**塊是程式的乙個最小的基本執行單位，乙個模組檔案、乙個函式體、乙個類、互動式命令中的單行**都叫做乙個**塊。上面的**由兩個**塊構成，a = 257是乙個**塊，main函式是另外乙個**塊。python內部為了進一步提高效能，凡是在乙個**塊中建立的整數物件，如果值不在small_ints快取範圍之內，但在同乙個**塊中已經存在乙個值與其相同的整數物件了，那麼就直接引用該物件，否則建立乙個新的物件出來，這條規則對不在small_ints範圍的負數並不適用，對負數值浮點數也不適用，但對非負浮點數和字串都是適用的，這一點讀者可以自行證明。所以b is c返回了true，而a和b不在同乙個**塊中，雖然值都是257，但卻是兩個不同的物件，is運算的結果自然是false了。

為了驗證剛剛的結論，我們可以借用dis模組（聽名字就知道是進行反彙編的模組）從位元組碼的角度來看看這段**。如果不理解什麼是位元組碼，可以先看看《談談 python 程式的執行原理》這篇文章。可以先用import dis匯入dis模組並按照如下所示的方式修改**。

if __name__ ==
"__main__"
: main(
) dis.dis(main)

**的執行結果如下圖所示。可以看出**第6行和第7行，也就是main函式中的257是從同乙個位置載入的，因此是同乙個物件；而**第9行的a明顯是從不同的地方載入的，因此引用的是不同的物件。

如果還想對這個問題進行進一步深挖，推薦大家閱讀《python整數物件實現原理》這篇文章。

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