Python中對象的比較操作==和is區別詳析

前言

Python 中對象的比較有兩種方式 == 和 is。兩種方式都能判斷操作符兩側的變量值是否相等,那麼它們的區別是什麼呢?通過下面的介紹我們來一探究竟。

比較操作符通常用於條件語句,如下示例:

if a == b:
 pass
if a is False:
 pass

== 與 is 的區別

== 操作符比較對象的值是否相等。小明有一塊 勞力士 手表,小李也有一塊同款 勞力士 手表,這時我們就認為這兩塊手表相等。

小明的手表 = 勞力士
小李的手表 = 勞力士
小明的手表 == 小李的手表

is 操作符比較對象的身份標識是否相等,即對象在內存中的地址是否相同,如果兩個對象的身份標識相等,就說明它們是同一個對象。小明的爸爸稱呼小明叫 兒子,小明的女朋友稱呼小明叫 老公,但這兩個稱呼都代表 小明 這個人,即為同一個對象。

爸爸的兒子 = 小明
女朋友的老公 = 小明
爸爸的兒子 is 女朋友的老公

接下來就用代碼來展示一下 == 與 is 的區別:

>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = [1, 2, 3]
>>> a == b
True
>>> a is b
False
>>> id(a)
24603664
>>> id(b)
24603144
>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = a
>>> a == b
True
>>> a is b
True
>>> id(a)
24604144
>>> id(b)
24604144

在 Python 中 id 函數接收一個對象作為參數,並返回該對象在內存中的地址。

由以上代碼可以分析出:== 操作符隻比較兩個對象的值是否相等,但不比較兩個對象是否為同一個對象;而 is 操作符並不是比較兩個對象的值是否相等,而是會確認兩個對象是否為同一個對象,如果為同一個對象,那麼它們的值自然相等。

Python 小整數對象池

以上兩段代碼已經能夠體現出 == 與 is 的區別,不過 Python 中也有一些特殊情況,來看下面例子:

>>> a = 5
>>> b = 5
>>> a == b
True
>>> a is b
True
>>> id(a)
1730274128
>>> id(b)
1730274128
>>> a = 257
>>> b = 257
>>> a == b
True
>>> a is b
False
>>> id(a)
48558688
>>> id(b)
48558720

以上代碼看起來就很怪異瞭,同樣的比較操作,隻是換瞭一個數字結果就不同瞭。

其實出現以上結果的原因在於 Python 自身。Python 出於性能上的考慮,在解釋器啟動的時候就已經將 -5 到 256 的整數創建到內存中瞭。而當我們需要創建值在 -5 到 256 的 int 數字的時候,Python 並不會新開辟一塊內存去創建數字,而是直接將已存在的對象返回。

但是如果新創建的數字不在這個范圍,Python 就會為每個變量單獨開辟自己的內存空間。

Python intern 機制

再來看下面關於字符串比較的例子:

>>> a = 'hello world'
>>> b = 'hello world'
>>> a == b
True
>>> a is b
False
>>> id(a)
49465408
>>> id(b)
49465448
>>> a = 'hello'
>>> b = 'hello'
>>> a == b
True
>>> a is b
True
>>> id(a)
49429152
>>> id(b)
49429152

想必根據之前數字比較的例子,你大概也能猜測到以上代碼結果不同的原因瞭。事實上,以上結果同樣是 Python 出於對性能的考慮,不過這次 Python 並沒有預先將 hello 字符串創建到內存中,而是使用瞭一種叫 intern 的機制。

關於 intern 機制在這裡我們不去深究,以後有機會專門寫一篇博客來介紹。總之你需要知道在某些場景下,Python 會對字符串開啟 intern 機制來提高性能,從而導致出現上面示例代碼的結果。

== 與 is 各自的適用場景

什麼時候用 ==、什麼時候用 is 呢?

當我們需要比較一個變量與一個 單例 的時候,應該使用 is,其他情況通常使用 ==。

例如拿一個變量去跟 True 或 False 進行比較的時候就應該使用 is,因為用 is 的比較的速度要比用 == 更快。

用 is 比較對象的時候,隻需要判斷它們是否處於同一塊內存地址即可,而用 == 比較更慢的原因在於當用 == 去比較對象的時候會調用對象的 __eq__() 方法,而 __eq__() 方法通常會被重載,執行其內部邏輯往往會多花一些時間。

以下就是一個重載對象 __eq__() 方法的例子:

class MyList(object):
  def __init__(self, *args):
    self._list = [*args]

  def __eq__(self, other):
    result = False
    for i in self._list:
      for j in other._list:
        if i == j:
          break
      else:
        break
    else:
      result = True
    return result

li_1 = MyList(1, 2, 3)
li_2 = MyList(1, 2, 3)
print(li_1 == li_2) # True

你可以自行嘗試修改 __eq__() 方法內部的邏輯來觀察其結果。

總結

到此這篇關於Python中對象的比較操作==和is的文章就介紹到這瞭,更多相關Python對象比較操作==和is內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet!