變量的緩存機制
變量的緩存機制(以下內容僅對python3.6.x版本負責)
機制
只要有兩個值相同,就只開辟一個空間
為什么要有這樣的機制
在計算機的硬件當中,內存是最重要的配置之一,直接關系到程序的運行速度和流暢度。在過去計算機內存資源昂貴而小的年代中,程序的內存管理成為編程中的重要技術之一。python沒有C/C++中的指針那樣的定義可以編程者自主的控制內存的分配,而是有一套自動的內存地址分配和緩存機制。在這個機制當中,可以把一些相同值的變量在內存中指向同一塊區(qū)域,而不再重新開辟一個空間,這樣就達到了節(jié)省內存的目的。


python中使用id()函數(shù)查看數(shù)據(jù)的內存地址
number部分
整型
對于整型而言,-5~~正無窮的范圍內的相同值的id地址一致
# 在后續(xù)的版本中所有的數(shù)的id地址都一致
# 相同
print(id(9999999), id(9999999))
print(id(100), id(100))
print(id(-5), id(-5))
# 不同
print(id(-6), id(-6))
浮點型
對于浮點型而言,非負數(shù)范圍內的相同值id一致
# 相同
print(id(9999999.0), id(9999999.0))
print(id(100.0), id(100.0))
# 不同
print(id(-5.0), id(-5.0))
print(id(-6.0), id(-6.0))
布爾值
對于布爾值而言,值相同測情況下,id一致
# 相同
print(id(True), id(True))
print(id(False), id(False))
復數(shù)
復數(shù)在(實數(shù)+虛數(shù))這樣的結構當中永不相同,只有單個虛數(shù)相同才會一致
# 相同
print(id(1j), id(1j))
print(id(0j), id(0j))
# 不同
print(id(1234j), id(3456j))
print(id(1+1j), id(1+1j))
print(id(2+0j), id(2+0j))
容器部分
字符串
字符串在相同的情況下,地址相同
# 相同
print(id('hello '), id("hello "))
# 不同
print(id('msr'), id('wxd'))
字符串配合使*號使用有特殊的情況:
乘數(shù)為1:只要數(shù)據(jù)相同,地址就是相同的
# 等于1,和正常的情況下是一樣的,只要值相同地址就是一樣的
a = 'hello ' * 1
b = 'hello ' * 1
print(a is b)
a = '祖國' * 1
b = '祖國' * 1
print(a is b)
乘數(shù)大于1:只有僅包含數(shù)字、字母、下劃線時地址是相同的,而且字符串的長度不能大于20
# 純數(shù)字字母下劃線,且長度不大于20
a = '_70th' * 3
b = '_70th' * 3
c = '_70th_70th_70th'
print(a, id(a), len(a))
print(b, id(b), len(b))
print(c, id(c), len(c))
print(a is b is c)
'''
結果:
_70th_70th_70th 1734096389168 15
_70th_70th_70th 1734096389168 15
_70th_70th_70th 1734096389168 15
True
'''
# 純數(shù)字字母下劃線,長度大于20
a = 'motherland_70th' * 3
b = 'motherland_70th' * 3
c = 'motherland_70thmotherland_70thmotherland_70th'
print(a, id(a), len(a))
print(b, id(b), len(b))
print(c, id(c), len(c))
print(a is b is c)
'''
結果:
motherland_70thmotherland_70thmotherland_70th 2281801354864 45
motherland_70thmotherland_70thmotherland_70th 2281801354960 45
motherland_70thmotherland_70thmotherland_70th 2281801354768 45
False
'''
# 有其它字符,且長度不大于20
a = '你好' * 3
b = '你好' * 3
c = '你好你好你好'
print(a, id(a), len(a))
print(b, id(b), len(b))
print(c, id(c), len(c))
print(a is b is c)
'''
結果:
你好你好你好 3115902573360 6
你好你好你好 3115902573448 6
你好你好你好 3115900671904 6
False
'''
字符串指定駐留
使用sys模塊中的intern函數(shù),讓變量指向同一個地址,只要字符串的值是相同的,無論字符的類型、長度、變量的數(shù)量,都指向同一個內存地址。
語法:intern(string)
from sys import intern
a = intern('祖國70華誕: my 70th birthday of the motherland' * 1000)
b = intern('祖國70華誕: my 70th birthday of the motherland' * 1000)
c = intern('祖國70華誕: my 70th birthday of the motherland' * 1000)
d = intern('祖國70華誕: my 70th birthday of the motherland' * 1000)
e = intern('祖國70華誕: my 70th birthday of the motherland' * 1000)
print(a is b is c is d is e)
元組
元組只有為空的情況下,地址相同
# 相同
print(id(()), id(tuple()))
# 不同
print(id((1, 2)), id((1, 2)))
列表、集合、字典
任何情況下,地址都不會相同
# 列表、非空元組、集合、字典 無論在聲明情況下,id表示都不會相同
# 不同
print(id([]), id([]))
print(id(set()), id(set()))
print(id({}), id({}))
總結
# -->Number 部分
1.對于整型而言,-5~正無窮范圍內的相同值 id一致
2.對于浮點數(shù)而言,非負數(shù)范圍內的相同值 id一致
3.布爾值而言,值相同情況下,id一致
4.復數(shù)在 實數(shù)+虛數(shù) 這樣的結構中永不相同(只有虛數(shù)的情況例外,只有虛數(shù)的虛數(shù)相同才會id一致)
# -->容器類型部分
5.字符串 和 空元組 相同的情況下,地址相同
6.列表,元組,字典,集合無論什么情況 id標識都不同 [空元組例外]
小數(shù)據(jù)池
以下內容僅對python3.6.8負責
數(shù)據(jù)在同一個文件(模塊)當中,變量存儲的的緩存機制就是上述的那樣。
但是如果是在不同文件(模塊)當中的數(shù)據(jù),部分數(shù)據(jù)就會駐留在小數(shù)據(jù)池當中。
什么是小數(shù)據(jù)池
不同的python文件(模塊)中的相同數(shù)據(jù)的本應該是不在同一個內存地址當中的, 而是應該全新的開辟一個新空間,但是這樣就造成了內存的空間壓力,所以python定義了小數(shù)據(jù)池的概念,默認允許小部分數(shù)據(jù)即使在不同的文件當中,只要數(shù)據(jù)相同就可以使用同一個內存空間,節(jié)省內存。
小數(shù)據(jù)池支持什么類型
小數(shù)據(jù)池只針對:int、bool、None關鍵字 ,這些數(shù)據(jù)類型有效。
int
對于int而言,python在內存中創(chuàng)建了-5 ~ 256 范圍的整數(shù),提前駐留在了內存的一塊區(qū)域,如果是不同文件(模塊)的兩個變量,聲明同一個值,在-5~256這個范圍里,那么id一致,兩個變量的值都同時指向一個值的地址,節(jié)省空間。
# 現(xiàn)在我們打開兩個終端,進入python環(huán)境中,然后執(zhí)行下面的指令,你會發(fā)現(xiàn),只有-5 ~ 256范圍內的整型的id值相同,而不是之前說過的是-5 ~ 正無窮的范圍,這是因為,兩個終端環(huán)境就相當于兩個python文件或者是模塊。
print(id(1000))
print(id(500))
print(id(257))
print(id(256))
print(id(-5))
print(id(-6))

其它
布爾、None這些類型都是有效的
# 開啟兩個終端測試吧
print(id(True))
print(id(False))
print(id(None))

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