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。

3 c4 r+ z* U- ^( Z, j5 z" ]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。

value 是对象指向的内存地址中存放的具体的值。
. o4 [; h( I) d6 b7 C
8 z, D/ c7 j, X/ y$ r  m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“

/ Z  h/ v6 ]" |1 e' x1 J6 Tis 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
- V+ h  T: S, p
0 E* x: \- `+ o+ E
- P; n  u* U, p( n1 ?6 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
3 B/ j& N+ v1 u: {1 fPython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

- \( G$ b" u8 [  e6 Y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：
0 Y+ }3 t3 }8 e6 ?, I* A, E

. Y1 Y3 \0 O- D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：
8 Z: }' y% B9 P' H: w+ @% r5 Y
# h4 H# T! Z" e) \
代码块的缓存机制
- [) @, F$ x5 k% P4 [& f) w* \5 P前提条件： 同一代码块
& G5 f6 W- X* s2 f( d& Y# H) }
* J8 y, Z  B$ g  G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。
4 C3 l. }1 v6 z5 P* k- f


& }  `+ T- q! X* o4 u$ H* ]* L' c+ U% g
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
5 `( X- J+ r- [: O1 b- |) @
# _4 g$ d+ t$ a) M+ k; ]# v适用对象： int（float），str，bool
5 f' e9 R3 @  K# m% }+ T8 t$ \
对象的具体细则：

int(float)：任何数字在同一代码块下都会复用
bool：True和False在字典中会以1，0方式存在，并且复用
$ c% R4 G$ |6 G' m( gstr：几乎所有的字符串都会符合缓存机制
- P0 Y. h. d, V. Q; q3 T+ i4 i非乘法得到的字符串都满足代码块的缓存机制
) u- q& T8 t& |) U2 V# }乘法得到的字符串
* L$ p5 v8 a5 I( Z/ @! ?乘数为1时，任何字符串满足代码块的缓存机制
) X0 ^! V4 O0 ?. y7 e, p3 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
% l/ l% L9 J! v* x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
: x) P3 k. l0 ~5 t& U2 l: L
8 Q* Z. ~6 F1 q( o) s

三、小数据池
* s" T$ X% L& I. v前提条件： 不同代码块内。
8 c; U* k4 e+ _; x0 j$ |, X
适用的对象： int bool str
' X+ B! z2 K8 A1 q/ X
2 ~" H8 @2 P" U0 \具体细则：

int（float）：-5~256
bool：True和False在字典中会以1，0方式存在，并且复用
0 N) _; T9 _/ }8 K6 Xstr：满足规则的字符串
, z* k+ S1 ~5 q0 C* W" z* `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）

: v+ E3 M5 X2 I) D# J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

& K+ J, O+ S, v用乘法得到的字符串
5 o, ~3 i5 P  w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

5 R5 I1 }3 z9 g' y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
1 Z2 {" _2 R: m
( `- [4 ~. R0 M8 r# F; r6 |( E

四、总结
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）
2 E0 r+ z( h: {0 a" ?5 P$ b————————————————
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