两个 Python 对象如何具有相同的 id 但 'is' 运算符返回 False？答案

【问题标题】：How can two Python objects have same id but 'is' operator returns False?两个 Python 对象如何具有相同的 id 但 'is' 运算符返回 False？
【发布时间】：2018-06-17 02:47:42
【问题描述】：

id(t+t), id(t*2)
(42838592, 42838592)

(t+t) is (t*2)
False

如果两个变量指向同一个对象，'is' 运算符将返回 true。但第一行说两者具有相同的 id，但 'is' 运算符给出 false 值。

【问题讨论】：

尝试存储值：t2a, t2b = t+t, t*2。那么它们将不会有相同的id（当然，由于 small-int 优化或编译器常量折叠，它们是同一个对象时除外……）
无论如何，这是由id 函数记录的。
您要比较 ID 的对象与您要比较 is 的对象不同（而且它们彼此也不相同）。跨度>
@abarnert：这不是“解释”的。 “id 保证在这个对象的生命周期内是唯一且恒定的。具有非重叠生命周期的两个对象可能具有相同的 id() 值。” 除非我们都了解哪种类型，否则不会告诉我们太多信息Python 对象 t+t 或 obj.meth 或 s[0:3] 是，并且知道每个对象的生命周期。 id() 文档对其中任何一个都没有说明。

标签： python object lifetime

【解决方案1】：

在第一个示例中，您的对象不会在时间上重叠：创建一个然后销毁，然后使用相同的 id 创建另一个。

当您将它们与 is 进行比较时，您会同时持有这两个对象，因此它们会获得不同的 id。

【讨论】：

逗号不会创建一个包含两个对象的元组吗？
@CIsForCookies 不，逗号创建一个元组，其中包含 id 返回的两个整数，但不包含作为参数传递给 id 的整数——那些已经超出范围并被被摧毁。详情请见my answer。

【解决方案2】：

正如Ned Batchelder's answer 和the docs for the id function 所解释的：

生命周期不重叠的两个对象可能具有相同的id() 值。

并且这两个对象的生命周期不重叠。

它们是同一个元组表达式的一部分这一事实并没有改变这一点，因为不是t+t 和t*2 是元组的一部分，而是id(t+t) 和id(t*2)。因此，id 返回的这两个整数值具有重叠的生命周期，但传递给 id 的参数没有。

理解这一点的一种方法是查看 CPython 是如何编译代码的：

>>> dis.dis('id(t+t), id(t*2)')
  1           0 LOAD_NAME                0 (id)
              2 LOAD_NAME                1 (t)
              4 LOAD_NAME                1 (t)
              6 BINARY_ADD
              8 CALL_FUNCTION            1
             10 LOAD_NAME                0 (id)
             12 LOAD_NAME                1 (t)
             14 LOAD_CONST               0 (2)
             16 BINARY_MULTIPLY
             18 CALL_FUNCTION            1
             20 BUILD_TUPLE              2
             22 RETURN_VALUE

所以，这就是发生的事情。（我将为t 选择一个值，比如1000，只是为了更容易理解。）

id、1000 和 1000 被压入堆栈。
BINARY_ADD 在位置 42838592 创建一个 2000 值。
在该值上调用id 并在位置返回42838592 值，例如42838616。
由于42838592 值不再在堆栈中并且没有存储在任何地方，id 的参数是对其的唯一引用，因此当它在函数末尾被取消引用时，它会立即被删除.
id、1000 和 2 被压入堆栈。
BINARY_MULTIPLY 创建一个新的 2000 对象。由于位置 42838592 刚刚返回到对象池，因此新值会重用该位置。
id 返回另一个42838592，这次是在某个位置，比如42838640。

因此，int 两个值 4283592 和 4283592 具有重叠的生命周期（第一个与第二个 2000 重叠），两个 2000s 不重叠。

最后，注意如果t 是一个小数字，

>>> t = 2
>>> (t+t) is (t*2)
True

...因为所有4 值（不寻常的情况除外）都是对同一个对象的引用。

同时，如果t 是常量而不是变量，1000+1000 is 1000*2 可能为真，也可能不为真，具体取决于您的 CPython 版本，因为编译单元内的常量折叠的工作方式。

所有这些都表明，试图真正利用两个相等的ints 是否是同一个对象几乎总是一个糟糕的主意。您应该关心这个问题的唯一原因是您是否想了解更多有关 CPython 内部的信息。

当然，这都是 CPython 特有的。大多数其他 Python 解释器使用某种形式的垃圾收集器而不是引用计数，因此第一个 2000 在创建第二个之前不太可能被销毁。另外，并非所有人都使用像 CPython 这样的对象池。更不用说他们可以为id 做完全不同的事情，只要他们能保证非重叠对象的唯一值。

PyPy 实际上通常会在这里返回相同的值——但这只是因为它首先将t+t 和t*2 折叠到同一个对象中；试试t+t 和 t*3and you'll get completely differentid`s。

【讨论】：