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。

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。

type 是对象的数据类型。包括 int（包括long）、float、string、list、tuple、dict、bool和NoneType 等。
; [: I' E: L6 c1 E0 b
; V% e( v! _# n2 fvalue 是对象指向的内存地址中存放的具体的值。
; \* o! V. }/ x" B5 G, q# l1 `0 g( [6 M
& L' f3 _, O/ O2 Y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“

' R: A* `) X% [6 ?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

. @/ B; Z/ M% N( K4 X3 }0 u7 r. G
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。

& d5 E' w0 x0 Q! _0 C# d二、代码块
1 ?2 Y) ~/ H% A, p1 V9 lPython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
' p- b8 E( `/ p. K* O
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

. [) k3 O  _( ~: f# n- j) h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：
. i* Z1 ^% s. N$ m( Z1 Y  |1 ]
. a# _2 ?* X/ S; g) y
1 P7 `) ]  r& }$ E4 {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：
' _4 g! u* _, f  r7 l; S

代码块的缓存机制
. x$ |  _8 \- @. Z前提条件： 同一代码块

( s8 s: x8 q6 ]2 K' {6 N. I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。
' p$ K5 U  g1 s& h3 B

" `( O+ m# J, \2 p/ \
: X/ M& f/ n3 i
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

适用对象： int（float），str，bool
. o7 a( t( O# l  Z8 o0 l% L: F3 n
对象的具体细则：
9 ?% m( I6 t  P; H; g
: `, A& M9 X+ E5 |! _* M, ?( I- cint(float)：任何数字在同一代码块下都会复用
! P) l2 g6 M3 Qbool：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
) h: e8 D$ m/ ?- g1 f/ @乘法得到的字符串
2 K8 q( I! m7 Y: B5 I. T1 h乘数为1时，任何字符串满足代码块的缓存机制
& Y# R# `6 C1 B  V) r  B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
$ ^7 F: q7 v& A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


( o. |2 K" U0 W. g5 u; Y
三、小数据池
前提条件： 不同代码块内。
' J* r! p/ o8 E6 @- v  @! k
9 ?4 l+ S. X4 x: `+ A适用的对象： int bool str

$ l3 o8 D: I: C0 }4 K具体细则：

. W/ {9 Y# P$ Wint（float）：-5~256
bool：True和False在字典中会以1，0方式存在，并且复用
- A! p% q: [) s" X# @5 n) H8 E! Ostr：满足规则的字符串
" L' @, U8 w$ M* x! c$ [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）
! j- N2 N/ h5 e4 H3 A4 E% `0 I
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

用乘法得到的字符串
! {6 m% k% D1 i7 Q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
! _: L* k( i1 W, ^5 j


) B7 E* Q8 @" U( i* O2 ^四、总结
- q5 a) |& U# H5 g) Z! z: ^  g0 c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）
) `: F! Q' `% ?, }; F: g( u————————————————
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