Python如何知道已存儲在其內存中的值？

Question

我想知道Python如何知道（如果知道）值類型對象已經存儲在其內存中（並且也知道它在哪里）。

對於此代碼，當為b分配值1 ，它如何知道值1已經在其內存中並將其引用存儲在b ？

>>> a = 1
>>> b = 1
>>> a is b
True

Answer 1

Python（精確的CPython）使用共享的小整數來幫助快速訪問。 內存中存在[-5,256]的整數范圍，因此如果檢查地址，它們是相同的。 但是，對於較大的整數，情況並非如此。

a = 100000
b = 100000
a is b # False

等等，什么？ 如果你查看數字的地址，你會發現一些有趣的東西：

a = 1
b = 1
id(a) # 4463034512
id(b) # 4463034512

a = 257
b = 257
id(a) # 4642585200
id(b) # 4642585712

它被稱為整數緩存。 您可以在此處閱讀有關整數緩存的更多信息。

感謝@KlausD和@ user2357112提到的注釋，對小整數的直接訪問將使用整數緩存，而如果你進行計算，雖然它們可能等於[-5,256]范圍內的數字，但它不是緩存的整數。 例如

pow(3, 47159012670, 47159012671) is 1 # False
pow(3, 47159012670, 47159012671) == 1 # True

“當前實現為-5到256之間的所有整數保留了一個整數對象數組，當你在該范圍內創建一個int時，實際上只返回對現有對象的引用。”

為什么？ 因為循環使用較小的整數。 使用對現有對象的引用而不是創建新對象可以節省開銷。

Answer 2

如果你看看Objects/longobject.c ，它實現了CPython的int類型，你會看到-5（ NSMALLNEGINTS ）和256（ NSMALLPOSINTS - 1 ）之間的數字是預先分配和緩存的。 這樣做是為了避免為最常用的整數分配多個不必要的對象。 這是有效的，因為整數是不可變的：您不需要多個引用來表示相同的數字。

Answer 3

在你說出來之前，Python什么都不知道。 因此，在上面的代碼中，當您初始化a和b時，您正在存儲這些值（在寄存器或RAM中），並調用它來存儲它a和b，以便您以后可以引用它們。 如果你沒有先初始化變量，python就會給你一個錯誤。