Python 代码块、缓存机制

zhangtt123

一、id，is，==
/ T8 q7 }" M& s" SPython中一切皆对象。对象包含三个要素，id、type、value。

5 D% `4 ^9 q; [, |  p# hid 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。

( L9 `- O- {% Q; P6 c( K: xtype 是对象的数据类型。包括 int（包括long）、float、string、list、tuple、dict、bool和NoneType 等。
% A* a% D" R* H% o7 `7 Q
) z) h0 a1 E' F, h9 n8 ?, y# `2 vvalue 是对象指向的内存地址中存放的具体的值。

. d  H) g, z; q- G! s1 y$ r! ]' `$ P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“
- v/ K- D+ ?6 L" N- n  @
6 t( h$ n) G2 F+ q' Cis 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
9 ?: H; C$ x" n4 ]

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。
/ }* y9 }7 q* y- s& A% ^
- d4 @* G1 P; W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

2 i3 G8 F* G) g" ?- L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：
" y# b/ }9 d& d5 p8 O  F

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：
$ [7 W6 c/ r! f& {
6 W. M% e3 k+ H7 w( w% p, E
# `$ a# F9 S5 M4 _  Q2 t; u. p代码块的缓存机制
前提条件： 同一代码块
. s. D  q. \  V, f
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。
( ]  i! F( h/ u5 y  y3 ?* B3 @
. c- q- `( b; W9 `1 ^9 v2 |


8 d4 y! B2 f( |3 t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
% N4 }( M5 M7 b  l% t
适用对象： int（float），str，bool

对象的具体细则：

int(float)：任何数字在同一代码块下都会复用
: a8 J' k$ w; Qbool：True和False在字典中会以1，0方式存在，并且复用
/ n& V% o5 y4 x5 a' gstr：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
& D' l, ^2 }' T! G2 v4 b7 ]2 M  N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
7 ?2 ~+ A( _5 {4 F( S. _- e' f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
! ?. N" \  p" \( o: k- m5 s. ?! Q
, w9 P: d/ v0 k8 m; h: q

三、小数据池
5 V) |- M# l' l" h前提条件： 不同代码块内。
8 c) c4 Y+ L  e7 ?  n! a
适用的对象： int bool str
) M% o# n+ a! \
具体细则：

0 h/ Y3 A! C( ^9 K' F$ W! ^int（float）：-5~256
% l- C$ y, G. h/ @* x6 ubool：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）

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
% d3 o$ k3 R# a3 u1 V" V8 d2 U' V! @' B
用乘法得到的字符串
0 e+ ?7 y# K  y4 r+ g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
" Q. [+ N- U" E+ m; b$ Y

+ p# k0 |% |) K, n
6 L4 z2 \0 J# S9 l" }+ r) _  s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）
. F3 V  o* D  B$ _/ J; H% @————————————————
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