别名是否保证在 Python 中引用相同的对象？答案

【问题标题】：Are aliases guaranteed to refer to the same object in Python?别名是否保证在 Python 中引用相同的对象？
【发布时间】：2014-10-08 12:13:13
【问题描述】：

Python docs 提到以下关于名称是对象的别名：

对象具有个体性，多个名称（在多个范围内）可以绑定到同一个对象。这在其他语言中称为别名。乍一看 Python 通常不会意识到这一点，在处理不可变的基本类型（数字、字符串、元组）时可以安全地忽略它。然而，别名对涉及可变对象（如列表、字典和大多数其他类型）的 Python 代码的语义可能产生令人惊讶的影响。这通常用于程序的好处，因为别名在某些方面表现得像指针。例如，传递一个对象很便宜，因为实现只传递了一个指针；如果一个函数修改了作为参数传递的对象，调用者将看到变化——这消除了对 Pascal 中两种不同的参数传递机制的需要。

在其他一些高级语言中，出于性能原因，原始类型通常是特殊类型的，并且是被复制而不是引用的。例如，在 Java 中：

int a = 20000;
int b = a;

上面的代码将复制值20000，而不是指向值20000 的指针。在这种情况下，a 和b 可能会占用内存中的不同位置。由于== 上的特殊情况仅用于测试原始类型的相等性而不是身份，但是我不相信这种行为可以在普通代码中进行自省。

另一方面，在 Python 3 中对 int 和 str 等类型的有限测试表明，确实复制的是指针而不是文档中指定的值：

a = 20000
b = a
a is b # True

这是一个非常好的属性，它使语言非常一致，因为原始类型没有特殊情况。所有分配都将名称重新分配给另一个对象。但是，出于性能原因，Python 解释器是否可以处理特殊情况类型，例如 int？

因此，我的问题是：原始类型的此属性是否得到保证？换句话说，无论使用哪种 Python 解释器，在b = a 之后，比较 a is b 是否总是真的是True？

【问题讨论】：

“保证跨解释器”在 Python 中可能是一件棘手的事情，因为该语言的许多微妙方面都没有明确说明。（我不确定这是否是其中之一，可能不是。）
名称-对象绑定不是 Python 实现的一个微妙方面，而是该语言的基本原则。
"上面的代码将复制值 20000，而不是指向值 20000 的指针。"但两者在语义上没有区别。 “在这种情况下，a 和 b 可能会占据内存中的不同位置。”如果a 和b 是引用类型Integer 也是如此——变量a 和b，它们是引用（指针）在内存中占据不同的位置；他们只是指向同一个对象。同样的事情发生在 Python 中。变量a和b在内存中占据不同的位置；它们只是指向同一个对象。

标签： python pass-by-reference

【解决方案1】：

b = a 使名称 b 和 a 引用完全相同的对象。所以是的，在 Python 中，a is b 将始终为 True。

【讨论】：

【解决方案2】：

是的，在the documentation中指定：

如果目标是标识符（名称）：

如果名称没有出现在当前代码块中的全局语句中：名称绑定到当前本地命名空间中的对象。

否则：名称绑定到当前全局命名空间中的对象。

（在 Python 3 中还有一个与 nonlocal 相关的额外案例，但规则相同；唯一的区别是绑定发生在哪个命名空间中。）

请注意，至关重要的是，这只适用于分配给裸名的情况。如果作业是 a.foo = b 或 a[blah] = b 之类的，那么所有的赌注都没有了，几乎任何事情都可能发生。

【讨论】：

【解决方案3】：

>>> int
<class 'int'>

Python 使用原始类型的方式与 Java 不同。正如您在此处看到的，int 是一个类。这个类的实例是objects。碰巧这是一个内置类，而不是在某处的.py 文件中定义的类。

想想Integer 与int 的Java 行为。

当您执行a = 1; b = a 时，您将b 设置为对a 所引用的同一对象的引用，因此它不会复制该值。

就特殊大小写而言，CPython 确实将“小”整数（从 -5 到 255）制成单例，因此不必重新创建它们，但这是一个实现细节。

【讨论】：

【解决方案4】：

Python 中的所有变量和表达式都是引用（语义上等同于指向对象的指针）。如果你熟悉一个 C++，它是这样的：

object *a = new object(20000);
object *b = a;
a == b // true

将一个变量分配给另一个变量将复制值，一个指针。赋值后两个指针总是指向同一个对象。

【讨论】：