Python 代码块、缓存机制

zhangtt123

一、id，is，==
Python中一切皆对象。对象包含三个要素，id、type、value。
" c* \* d) }5 c  a# M  l0 c2 K
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。
7 F& l7 \, f  T7 f
type 是对象的数据类型。包括 int（包括long）、float、string、list、tuple、dict、bool和NoneType 等。
5 v7 y( f" L! Z) _" E3 @& N: c
value 是对象指向的内存地址中存放的具体的值。
+ Z* r8 K" x. h9 _" a' G
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“

1 g1 O: N4 n8 I: m7 F. ^. Ois 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
# d4 e/ `  ?' Y& G- I' [, u% P

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。

二、代码块
- m. f/ G; t9 w, z% p# n& h# @+ `% D0 KPython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

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
; A( r8 u+ k( c- F; ]
  r2 F- q# A  D3 G& M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：

. z& f( w. b( G+ H
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：
9 g7 b1 _8 S5 h( u3 [6 o

6 C$ [/ @( x- T) V" W( m代码块的缓存机制
# M4 j1 [9 t- r2 v  W+ ?前提条件： 同一代码块
) ^: ^; }9 A, n% J5 r& v) w
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。
1 w0 i2 e# Z. ~) Y: z6 C


  n' G7 t1 W2 D
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
9 C8 B" d6 n6 V
适用对象： int（float），str，bool

对象的具体细则：
* ^2 [' ?" m2 U( X6 f% y; A9 o
int(float)：任何数字在同一代码块下都会复用
6 i9 Y- z3 F+ g: X# J" O( bbool：True和False在字典中会以1，0方式存在，并且复用
str：几乎所有的字符串都会符合缓存机制
非乘法得到的字符串都满足代码块的缓存机制
乘法得到的字符串
" ]+ C% P: t4 `/ H3 P: `% \( v; Z( F乘数为1时，任何字符串满足代码块的缓存机制
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 Z0 P) C( N7 @9 j* }# V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
" ]8 G! Z% b* E7 b
' `. i" s% q4 w/ A+ M* n" z, z* a

三、小数据池
( }+ o2 G* _2 Y* h* z/ X# t3 B- U前提条件： 不同代码块内。
# r5 o0 h  X- y# a+ ]
9 R9 c* L6 h5 |/ v; _; }适用的对象： int bool str
- R/ e6 Q0 }4 K6 H, b( w
$ ]8 X; @& W0 }# x( j4 `6 w% {具体细则：
: a0 r! Y# t( Z) C; D* e3 W& _
/ m  A2 @( @' v6 {: Rint（float）：-5~256
bool：True和False在字典中会以1，0方式存在，并且复用
str：满足规则的字符串
" d  W6 W' A: F' {* x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）

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

4 o( b% u0 U$ D+ E用乘法得到的字符串
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

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
( @% U0 ?+ c( Z" A- H- |' [
9 K5 e2 N, T  Z: s- S

3 ?. H4 g' @5 V4 A" U# U  V) U四、总结
6 \" V  \, ?! y9 l, G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 ==
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）
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