float() 对象 id 创建顺序

Question

float(1.0) is float(1.0) #True
float(1) is float(1) #False

我已将此处的 float() 怪异与对象创建顺序隔离开来，因为

x1 = float(1)
x2 = float(1)
x1 is x2 #False
id(x1) == id(x2) #False
y1 = float(1.0)
y2 = float(1.0)
y1 is y2 #True
id(y1) == id(y2) #True

注意：我已经检查了浮点数的精度，但这不是发生这种情况的原因。

我想了解 Python 为什么以及如何决定创建浮点对象。 为什么 float(1.0) 指向同一个对象，而 float(1) 指向 2 个不同的对象，其中一个对象被创建了两次？

另外，供进一步参考：

float(1) is float(1) #False
id(float(1)) == id(float(1)) #True
float(1.0) is float(1.0) #True
id(float(1.0)) == id(float(1.0)) #True

Answer 1

>>> float(1.0) is float(1.0)
True

这是因为 float 返回对象本身，因为它已经是 float（对于字符串 BTW Should I avoid converting to a string if a value is already a string? 也是如此）。

检查source code 以确认（添加了 cmets）：

static PyObject *
float_float(PyObject *v)
{
    if (PyFloat_CheckExact(v))   // if v is already a float, just increase reference and return the same object
        Py_INCREF(v);
    else
        // else create a new float object using the input value
        v = PyFloat_FromDouble(((PyFloatObject *)v)->ob_fval);
    return v;
}

并且对文字1.0 的引用可能在编译时共享（这是定义的实现，这是我能想到的唯一解释，Dunes answer 解释得更好），所以它与1.0 is 1.0 相同。

>>> float(1) is float(1)
False

Python 必须为每一边创建浮点对象，所以它是不同的。没有像整数那样的浮点实习。

最后一个有趣的部分：

>>> id(float(1)) == id(float(2))
True

因为float对象在id被调用后被垃圾回收，所以id被重用，即使字面值是不同如上例显示（在Unnamed Python objects have the same id 或Why is the id of a Python class not unique when called quickly? 中公开）。

Answer 2

1.0 是浮点对象的文字语法，因此解释器必须创建一个可以传递给float 的浮点对象。由于浮点数是不可变的，float 函数可以只返回未更改的对象。另一方面，1 是整数的文字语法。因此，float 函数必须创建一个新的浮点对象。在同一代码块中，解释器有时（并非总是）能够识别不可变对象的两个字面量相同，然后它能够​​缓存该对象并重用于其他引用。这是内部内存优化，不应依赖。

因此：

def f():
    x = 1.0
    y = float(1.0)
    z = float(x)
    assert x is y # x and y are the same object
    assert x is z # z is also the same as both x and y
f()

但是：

def f():
    return 1.0

def g():
    return 1.0

assert f() is not g() # The interpreter was not able to detect it could reuse the same object

长话短说，有时python中相等的数字可能也是完全相同的对象，但这不能保证。