Python 代码块、缓存机制

zhangtt123

一、id，is，==
( d/ @6 L6 `( s9 K% i. B1 ZPython中一切皆对象。对象包含三个要素，id、type、value。
$ V( P  f) K7 z$ \* [- B; ?
, m7 x2 j& z0 _* L& ]  Fid 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。
' ^0 T) D# u0 h& Y" M
type 是对象的数据类型。包括 int（包括long）、float、string、list、tuple、dict、bool和NoneType 等。

, n( P1 j" X- ]9 xvalue 是对象指向的内存地址中存放的具体的值。
6 v. v: x" a9 T) D  S; c
" R, n3 B0 N/ O; S; z4 J8 _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“
+ i/ Y' e% g. \* Z" s
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


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。
- |4 c; y6 J8 q, m' q! P
二、代码块
' v: Q/ \: ~0 c/ W  E$ W' @' _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

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：
) n: w1 [4 ?: ^; O  q! w' G
5 D% Q/ U+ ]2 [8 @+ \* L% G7 {
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：
9 r6 P! q2 D! `- b/ C
' f8 X- X+ T9 g
代码块的缓存机制
$ [+ j$ c4 V; {5 q# U5 ~9 ^" J; f: F+ k前提条件： 同一代码块

: Z* J) r' g- W. b, L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。
7 x+ N5 M2 l6 q" e" X


; k; W9 e7 b2 Y( }* D
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
. }# [9 {6 T0 f& x
# u* a* j- o$ p8 f适用对象： int（float），str，bool
! k6 K- N4 ?9 v9 x$ F
对象的具体细则：
4 g9 O0 V# R3 L! g  b/ v/ n: T
int(float)：任何数字在同一代码块下都会复用
( u( W0 ~+ J/ Q9 O3 T4 [bool：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
- M* f  [/ ]8 V7 }$ \8 f- o: T7 H乘法得到的字符串
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
' {0 |% e# K& x
$ C4 o  W$ Q, N/ i% @
1 G* ?* k6 B4 U6 L. ^$ B  g% i/ r, d9 X
三、小数据池
前提条件： 不同代码块内。

+ `' ^8 g$ t$ D0 S# n$ }适用的对象： int bool str

& T0 {7 `* T# \  @+ l9 `0 Q具体细则：
1 ]2 c2 H5 h3 L
0 O9 J" y8 X( fint（float）：-5~256
bool：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
6 D# [. u1 a$ v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）

; x( U( k) Z! Q/ [/ w  I1 q* P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
4 i( d5 W# C+ U3 {
用乘法得到的字符串
1 g: h( F5 k8 `& W+ ^8 [  {& p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

& k) }0 A/ m  n! P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

* k. o/ \& j% K  V2 g6 h7 z# b

1 V" {- f7 d% O0 C四、总结
. @% \. {; \# L) D0 t0 o2 D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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