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。
* f  C9 |( `( B- Q
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。

: _, Z2 h% g. U) U; N' i7 |) rtype 是对象的数据类型。包括 int（包括long）、float、string、list、tuple、dict、bool和NoneType 等。
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8 p! E# X& [( [$ c) g( L* S4 B9 D9 qvalue 是对象指向的内存地址中存放的具体的值。

1 }/ S$ j0 D! o9 t$ w) E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“
9 l+ V" n- v6 d  D& `9 X
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
; J# }% F: q: ]" W- U2 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。

二、代码块
) Z2 a8 |6 l' @: Z- HPython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
2 F) z3 u  W. \* _
5 ]. g& K' U/ ~4 z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 m' S( o- G7 d$ G/ b% N

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 p; q% d9 I  ?. X) M0 _! j
6 s6 C3 ]2 Y$ _% o! E% F8 w1 ~
代码块的缓存机制
前提条件： 同一代码块

: D* N. @! x: _/ q' P6 D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。
- W1 r' ?) ^/ R2 n. b3 O: ~
! ]& H: |9 }# |2 Z% d/ A

7 N3 H/ U2 u- }% x: \9 g- l
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

: y, U) Q' |0 t. H3 P适用对象： int（float），str，bool

对象的具体细则：
" a, p5 _: i* O" n1 y: m
7 }, A$ S9 D4 T" ^6 j  x! Uint(float)：任何数字在同一代码块下都会复用
% S$ F. }4 k) k! ]& F) e  u1 Ibool：True和False在字典中会以1，0方式存在，并且复用
; v+ U6 |. T. Q$ F! Mstr：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
3 y, `) _' \- _乘法得到的字符串
- A% j4 {0 V6 N1 S. p6 t, U; ]乘数为1时，任何字符串满足代码块的缓存机制
1 D( {! H- T6 x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
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


/ y/ c7 a  w! k0 J' z
& ^" r0 V6 I7 c) c! y1 P三、小数据池
前提条件： 不同代码块内。

) c$ z  K" G& m0 A8 U( N适用的对象： int bool str
( U8 _4 ^' _* n; X3 t
8 t2 r( j0 _# [; g3 U  R5 ^( \: W具体细则：

int（float）：-5~256
& X( ^. o0 j8 ybool：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
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）

: T( c9 ~& _9 l" w5 F: d5 [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
, P. d/ I! [. C( ?5 n# ]
7 H" O  H- w) f+ Y( \6 c% X用乘法得到的字符串
8 {1 j6 m. q# M9 c( `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

  l+ M5 J2 J' J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
/ [  ]/ v! x/ q* g

7 K$ a1 A" f$ a) V; J- f, x
( \9 N& H# ~& c) P0 g' p四、总结
2 s9 Q' r, |8 [: ~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 ==
2 u1 [, ~# y4 Z" B' f1 p* @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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