Python の関数内と関数外でキャッシュされていない整数に対する「is」演算子の動作が異なるのはなぜですか?

キャッシュされていない整数に対する 'is' 演算子の予期しない動作

問い合わせ

Python のインタープリタを試しているときに、' に関するパラドックスが見つかりました。 is' 演算子。具体的には、「is」は関数内で評価されると True を返しますが、関数の外で評価されると False を返します。

>>> def func():
...     a = 1000
...     b = 1000
...     return a is b
...

>>> a = 1000
>>> b = 1000
>>> a is b, func()
(False, True)

「is」はオブジェクトの「id」を評価するため、これは「func」関数内で次のことを意味します。 「a」と「b」は同じ int インスタンスを参照します。ただし、関数の外では、これらは異なるオブジェクトを参照します。なぜそうなるのですか?

説明

Python リファレンス マニュアルでは、洞察力に富んだ説明が提供されています。

「ブロックは、単位として実行される Python プログラム テキストの一部です」対話的に入力された各コマンドはブロックです。

関数内には、数値 1000 に対応するオブジェクトが 1 つだけ含まれる単一のコード ブロックが存在します。したがって、「id(a)」と「id(b)」は同じ値を返すため、True 評価になります。

関数の外側には、2 つの別個のコード オブジェクトがあり、それぞれに 1000 のオブジェクトがあります。したがって、「id(a)」と「id(b)」は' が異なるため、False 評価が発生します。

この癖は整数に限ったものではありません。同様の結果が、たとえば float リテラルでも観察されます。オブジェクトの同一性を比較する (「is」を使用する) ことは一般的に推奨されないことを覚えておいてください。代わりに、等価演算子 ('==') を使用する必要があります。

コードのデモ

より明確に理解するために、両方の場合のコード オブジェクトを詳しく調べることができます。

'func' 関数内:

>>> print(dis.code_info(func))
...
Constants:
   0: None
   1: 1000

1000 の 'int' インスタンスが 1 つあり、'a' と 'b' の両方に割り当てられています。

「func」関数の外側:

>>> com1 = compile("a=1000", filename="", mode="single")
>>> com2 = compile("b=1000", filename="", mode="single")
>>> id(com1.co_consts[0]) == id(com2.co_consts[0])
False

各コード オブジェクトには 1000 のインスタンスがあり、False 評価につながることがわかります。

メモ

• この観察は、最も広く使用されている Python 実装である CPython に関するものです。
• 連鎖ステートメントは単一のコード ブロックとして扱われるため、「is」に対して True と評価されます。
• モジュール レベルでの実行も True を返します。
• 「is」を使用したアイデンティティ チェックは、常に False と評価されるため、可変オブジェクトには推奨されません。

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