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标题:
Python 代码块、缓存机制
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作者:
zhangtt123
时间:
2020-6-16 10:34
标题:
Python 代码块、缓存机制
一、id，is，==
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Python中一切皆对象。对象包含三个要素，id、type、value。
9 J% F) A! Z7 p2 c5 S" V. `/ m
: M) Z# U" }- W6 w+ V1 H& c! B3 V
id 是对象的内存地址。每当我们创建一个对象的时候都会在内存中开辟一块空间，将这个对象的数据临时存放到内存中，id就是这个空间的唯一标号，就好比身份证号。
3 |+ v2 q8 ]% w; y3 n
* M4 L, f. g' C
type 是对象的数据类型。包括 int（包括long）、float、string、list、tuple、dict、bool和NoneType 等。
. y2 f- J! E& B. k4 [' v- G
) \: I- V7 J6 M; C% S0 c1 \: s
value 是对象指向的内存地址中存放的具体的值。
' |' C# J/ J/ f8 F m, b' @8 A
+ }* o2 v' y- b! z+ d' g5 k# } r
因为在对象具有这些要素，所以我们用 is 和 == 两个表达式来判断两个对象是否”相等“
5 b; g( _# Z. h% W7 K- y) b9 s
h R0 S% h! f: Z, t
is 用于比较两个对象的地址（也就是 id）是否相同，而 == 用于比较两个对象引用的值是否相同
9 z- @( K! Z! \+ q4 X* B
4 _" u/ C; p$ m( N4 O! E/ h
: s7 d1 G% S6 u( X! B
我们也可以用身份证来理解：每个人都相当于一个对象，而身份证号（id）就唯一标识了世界上的每一个人；可能会存在姓名（value）相同（譬如两个人都叫阿玮），而身份证号不同的两个人。所以说如果内存地址相同，那么值肯定相同；但是如果值相同，内存地址不一定相同。
, y( \# a* N* t, p
% ]; l2 b+ O6 e6 R' t( G
二、代码块
6 F- w* L+ k9 ?' [1 |
Python程序是由代码块构造的。块是一个 Python 程序的文本，他是作为一个单元执行的
# r3 ^+ R* W: m/ H: T
) e& S" u. t" X5 |' b9 ]
代码块：一个模块，一个函数，一个类，一个文件等都是一个代码块
! T2 g3 L( C2 X l7 U& y; g
1 Q' m; b: ]. K/ O
而作为交互方式输入的每个命令都是一个代码块（如在 iPython）环境中，如：
* [/ b5 l6 v* t; q( H
! A9 z- Y5 z* t7 ^0 |9 e6 }2 y
J4 K& g8 A2 A1 O6 j
而对于同一个文件中的两个函数，也属于两个分别的代码块：
+ M7 ^1 B' s3 k1 Z& H! ~- |1 C( V2 s
! E: m: J# i1 C- w2 \
- V* }5 x! I& }
代码块的缓存机制
* z, m/ s, u8 `% O
前提条件： 同一代码块
8 H% p( ]2 g% b% h9 j- y
$ j1 ^4 V$ M. p5 B
机制内容： Python在执行同一个代码块的初始化对象的命令时，会检查是否其值是否已经存在，如果存在，会将其重用。换句话说：执行同一个代码块时，遇到初始化对象的命令时，他会将初始化的这个变量与值存储在一个字典中，在遇到新的变量时，会先在字典中查询记录，如果有同样的记录那么它会重复使用这个字典中的之前的这个值。如下面的例子中，文件执行时（同一个代码块）会把 i1、i2 两个变量指向同一个对象，满足缓存机制则他们在内存中只存在一个，即：id 相同。
- q9 `9 H% S7 K# Q" V% ?6 o# |
' z4 {# ?9 X1 E' _6 C8 q
7 w* a. v5 }1 `- m* F( J7 L* O
2 |0 }7 I) i! U
; @, E; m' V' ^
上面两张图分别为 Pycharm 中和 iPython 中对同一段代码的执行结果。可以看到在 Pycharm 中，代码以一个文件的形式来执行，i1 和 i2 指向了同一个对象；而在 iPython 中，i1 和 i2 是处于不同代码块中的，所以它们两个并不指向同一个对象
( D* e( k$ a. I
! V ~# y: A2 i" |/ X# L
适用对象： int（float），str，bool
" k% P3 {- ~ \' f2 X0 V: k$ o
, @2 R% A$ z! r/ h* E/ a$ c1 ?
对象的具体细则：
! b/ Q. k4 {8 V/ |) l5 M% L1 e
; I+ _( k. P: Z: f5 P L
int(float)：任何数字在同一代码块下都会复用
1 Q; A3 d c8 i1 A) K# u/ `; Q2 ]7 }7 ^
bool：True和False在字典中会以1，0方式存在，并且复用
) h+ ]" ^5 J" p/ B5 t+ s. W. p
str：几乎所有的字符串都会符合缓存机制
4 I; b5 z4 K' Y& r# f9 J0 O7 z
非乘法得到的字符串都满足代码块的缓存机制
1 s# t3 W. g( `- W
乘法得到的字符串
0 |7 {. Y) K! P0 [/ W) J) Q8 d
乘数为1时，任何字符串满足代码块的缓存机制
# L7 A( @- T k! W+ }
乘数>=2时：仅含大小写字母，数字，下划线，总长度<=20，满足代码块的缓存机制
- @2 i3 x: B* y( F
优点： 能够提高一些字符串，整数处理人物在时间和空间上的性能；需要值相同的字符串，整数的时候，直接从‘字典’中取出复用，避免频繁的创建和销毁，提升效率，节约内存
4 Q. A# q4 J: F" R. z8 H
' J# s2 {3 U5 X- G0 `9 v
3 d# u3 w, s1 b' _
2 f2 m* X, g( C2 a
三、小数据池
& f* ?+ [, |2 e5 H% Y3 Y
前提条件： 不同代码块内。
- R3 @1 g7 q; t V
" h8 ~/ [4 k0 m) P$ s
适用的对象： int bool str
8 R2 Y& W% m- X( \5 U/ A* K
$ m- w5 }0 _: F6 y6 R, Q
具体细则：
, V+ r5 G+ k7 G" J l* D, L* ` }
6 |& l# O, Q1 ~& L
int（float）：-5~256
- O6 b* e i1 C! n/ e" p. o
bool：True和False在字典中会以1，0方式存在，并且复用
- }' V4 `' L8 @3 W( a
str：满足规则的字符串
B1 @7 S* q& @2 _
字符串的长度为0或者1，默认都采用了驻留机制（小数据池）
5 D8 Y0 d& W# |+ p S3 I2 G9 l0 h
+ t4 ^+ G: E2 T# q
字符串的长度>1,且只含有大小写字母，数字，下划线时，才会默认驻留
5 x, o3 v: G+ @! W! A/ F! T
' L2 H* E" @# B& y3 `! G7 @
用乘法得到的字符串
, c7 U) X; ]! g% @/ g
乘数为1时，仅含大小写字母，数字，下划线；其他字符长度<=1，默认驻留
* F% }: B a0 m7 ?3 N! j* V
/ S. N/ V( G3 Z, t/ M1 D, G
乘数>=2时：仅含大小写字母，数字，下划线，总长度<=20，满足代码块的缓存机制
* j' |: |: O% c7 I2 Z% V( b
# s/ _9 U4 E# e. u
1 G% ]2 U) p0 o1 m' P, B
6 b6 o3 T' G# r5 h
四、总结
1 p; Q: Q* H7 [8 t. Z3 S
判断两个对象是否是同一个用 is，判断两个对象的值是否相等用 ==
0 u6 F" w+ f# I# X% C
同一个代码块下适用一个缓存机制；不同代码块下适用另一个缓存机制（小数据池）
/ u8 G5 N/ q) o+ i) M
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, {# W5 i* \7 V/ ?
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