Python 代码块、缓存机制

zhangtt123

一、id，is，==
% ?' A0 r1 r! ^! w5 U4 UPython中一切皆对象。对象包含三个要素，id、type、value。

: q! e/ l8 j, Xid 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。
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value 是对象指向的内存地址中存放的具体的值。

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“

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
3 r$ S6 a9 V& U9 a, b! J- O
! P6 ~0 F4 ?% K/ R
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。

! m3 p% U* S( X0 q% f! r二、代码块
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

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
: _# z0 y, v8 x% G
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 t7 L/ N' M/ X1 r' F
0 B- ~6 |9 [& E$ x6 y$ g
/ S/ M; |# g5 _& O; I$ {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：


" R* D& R" K' L- ]% s9 [代码块的缓存机制
前提条件： 同一代码块

8 p1 J8 [1 R% 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。

( Q- L6 r( Q8 E  N" @$ A
3 ?2 z# h! Y! N0 u9 r8 c: _% @! m

6 W" L* [) F8 d% s' y( ~0 [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

4 a- Q8 x4 A4 c9 O' ^5 C适用对象： int（float），str，bool
# ^: Z4 u4 w- I7 u2 ^
对象的具体细则：

* h8 s/ P" u. E# g5 _int(float)：任何数字在同一代码块下都会复用
6 U# D" i( H4 }8 M8 E; h4 Abool：True和False在字典中会以1，0方式存在，并且复用
' x% M# z% q# Ustr：几乎所有的字符串都会符合缓存机制
  T! n9 `. o! X  e# [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
& t8 r4 M5 D5 C: T: T4 R" S$ @* w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
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

( M1 T# g! ]2 @9 O  G

三、小数据池
/ f! a  \. R' r0 t! H4 l8 h' w前提条件： 不同代码块内。
, u. m( F& C% ^  t0 v7 V
适用的对象： int bool str
# {4 X6 ~7 B: a% j3 z2 T- d
, m7 r6 U0 ]( H- i具体细则：
  ?# X( J. n- ^8 I- n2 N4 n3 R
; [2 `; W% C6 k7 l% vint（float）：-5~256
+ Z$ k) u6 r, Obool：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
+ C: L( f; t: C7 @+ l& I. I4 Q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 U; @' L1 l$ o4 ]0 U2 o
4 @" P4 n8 l4 |3 _* y2 S9 e  E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
* u# X7 X# n- s* c4 }7 v6 Q' q+ d
* ]8 `+ s( ]5 }( j, p5 m5 D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
  s3 z: T/ Y) P6 ~
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

/ `( U6 y1 ^; N8 ^# J# X3 I
( C" O' T9 Z6 U- F/ X0 b2 d
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）
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