python函数中的硬编码变量

Question

有时，某些值/字符串在函数中是硬编码的。例如在以下函数中，我定义了一个“常量”比较字符串并对其进行检查。

def foo(s):
    c_string = "hello"
    if s == c_string:
        return True
    return False

没有过多讨论为什么这样做不好，以及应该如何在外部范围内定义它，我想知道当它以这种方式定义时，幕后会发生什么。 每次调用都会创建字符串吗？
如果不是字符串"hello"，而是列表：[1,2,3]（或者如果重要的话，是一个包含可变内容的列表）会发生同样的情况吗？

Answer 1

因为字符串是不可变的（就像元组一样），它与函数的字节码对象一起存储。它是通过一个非常简单和快速的索引查找来加载的。这实际上比全局查找快。

您可以在字节码的反汇编中看到这一点，使用dis.dis() function：

>>> import dis
>>> def foo(s):
...     c_string = "hello"
...     if s == c_string:
...         return True
...     return False
... 
>>> dis.dis(foo)
  2           0 LOAD_CONST               1 ('hello')
              3 STORE_FAST               1 (c_string)

  3           6 LOAD_FAST                0 (s)
              9 LOAD_FAST                1 (c_string)
             12 COMPARE_OP               2 (==)
             15 POP_JUMP_IF_FALSE       22

  4          18 LOAD_GLOBAL              0 (True)
             21 RETURN_VALUE        

  5     >>   22 LOAD_GLOBAL              1 (False)
             25 RETURN_VALUE        
>>> foo.__code__.co_consts
(None, 'hello')

LOAD_CONST 操作码从co_costs 数组中加载字符串对象，该数组是函数代码对象的一部分；引用被推到栈顶。 STORE_FAST 操作码从栈顶获取引用并将其存储在 locals 数组中，这又是一个非常简单且快速的操作。

对于可变文字（{..}、[..]），特殊操作码构建对象，其内容仍尽可能视为常量（更复杂的结构遵循相同的构建块）：

>>> def bar(): return ['spam', 'eggs']
... 
>>> dis.dis(bar)
  1           0 LOAD_CONST               1 ('spam')
              3 LOAD_CONST               2 ('eggs')
              6 BUILD_LIST               2
              9 RETURN_VALUE        

BUILD_LIST 调用使用两个常量字符串对象创建新的列表对象。

有趣的事实：如果您使用列表对象进行成员资格测试（something in ['option1', 'option2', 'option3'] Python 知道列表对象永远不会发生变异，并且会在编译时将其转换为元组（所谓的窥孔优化）。这同样适用于集合文字，它被转换为 frozenset() 对象，但仅在 Python 3.2 和更新版本中。请参阅 Tuple or list when using 'in' in an 'if' clause?

请注意，您的示例函数使用布尔值相当冗长；你本来可以用的：

def foo(s):
    c_string = "hello"
    return s == c_string

为了获得完全相同的结果，避免在 Python 2 中调用 LOAD_GLOBAL（Python 3 制作了 True 和 False 关键字，因此这些值也可以存储为常量）。