为什么同一类的不同对象的方法具有相同的ID？

Question

在下面的代码中，我不明白为什么useless_func在属于两个不同的对象时有相同的id？

class parent(object):
   @classmethod
   def a_class_method(cls):
     print "in class method %s" % cls

   @staticmethod
   def a_static_method():
     print "static method"

   def useless_func(self):
     pass

 p1, p2 = parent(),parent()

 id(p1) == id(p2) // False

 id(p1.useless_func) == id(p2.useless_func) // True

Answer 1

这是一个非常有趣的问题！

在你的条件下，它们看起来确实是一样的：

Python 2.7.2 (default, Oct 11 2012, 20:14:37) 
[GCC 4.2.1 Compatible Apple Clang 4.0 (tags/Apple/clang-418.0.60)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> class Foo(object):
...   def method(self): pass
... 
>>> a, b = Foo(), Foo()
>>> a.method == b.method
False
>>> id(a.method), id(b.method)
(4547151904, 4547151904)

但是，请注意，一旦您对它们进行任何操作，它们就会变得不同：

>>> a_m = a.method
>>> b_m = b.method
>>> id(a_m), id(b_m)
(4547151*9*04, 4547151*5*04)

然后，再次测试时，它们又变了！

>>> id(b.method)
4547304416
>>> id(a.method)
4547304416

当访问实例上的方法时，会返回一个“绑定方法”的实例。绑定方法存储对实例和方法的函数对象的引用：

>>> a_m
<bound method Foo.method of <__main__.Foo object at 0x10f0e9a90>>
>>> a_m.im_func is Foo.__dict__['method']
True
>>> a_m.im_self is a
True

（请注意，我需要使用Foo.__dict__['method']，而不是Foo.method，因为Foo.method 将产生一个“未绑定方法”……其目的留给读者作为练习）

这个“绑定方法”对象的目的是让方法在像函数一样被传递时“表现得更合理”。例如，当我调用函数a_m() 时，这与调用a.method()相同，即使我们不再明确引用a。将此行为与 JavaScript 进行对比（例如），其中var method = foo.method; method() 确实不 产生与foo.method() 相同的结果。

所以！这让我们回到最初的问题：为什么看起来id(a.method) 产生与id(b.method) 相同的值？我相信 Asad 是正确的：它与 Python 的引用计数垃圾收集器*有关：当评估表达式 id(a.method) 时，分配绑定方法，计算 ID，并释放绑定方法。当分配下一个绑定方法（用于b.method）时，它被分配到内存中完全相同的位置，因为自a.method 的绑定方法以来没有任何（或平衡数量）分配被分配。这意味着a.method 似乎与b.method 具有相同的内存位置。

最后，这解释了为什么内存位置在第二次检查时似乎发生了变化：在第一次和第二次检查之间发生的其他分配意味着，第二次，它们被分配在不同的位置（注意：它们被重新分配是因为对它们的所有引用都丢失了；绑定的方法被缓存†，因此两次访问相同的方法将返回相同的实例：a_m0 = a.method; a_m1 = a.method; a_m0 is a_m1 => True)。

*：学究们注意：实际上，这与实际的垃圾收集器无关，它只是为了处理循环引用而存在……但是……这是另一天的故事。
†：至少在 CPython 2.7 中； CPython 2.6 似乎没有缓存绑定方法，这让我认为没有指定行为。

Answer 2

这是我认为正在发生的事情：

1. 当您取消引用p1.useless_func 时，会在内存中创建它的副本。此内存位置由id 返回
2. 由于没有对刚刚创建的方法副本的引用，它被 GC 回收，内存地址再次可用
3. 当您取消引用 p2.useless_func 时，会在相同的内存地址（可用）中创建它的副本，您可以再次使用 id 检索它。
4. 第二个副本是GCd

如果您要运行一堆其他代码并再次检查实例方法的 ID，我敢打赌 ids 将彼此相同，但与原始运行不同。

此外，您可能会注意到，在 David Wolver 的示例中，一旦获得对方法副本的持久引用，ids 就会变得不同。

为了证实这个理论，这里是一个使用 Jython 的 shell 会话（与 PyPy 的结果相同），它不使用 CPython 的引用计数垃圾收集：

Jython 2.5.2 (Debian:hg/91332231a448, Jun 3 2012, 09:02:34) 
[OpenJDK Server VM (Oracle Corporation)] on java1.7.0_21
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> class parent(object):
...     def m(self):
...             pass
... 
>>> p1, p2 = parent(), parent()
>>> id(p1.m) == id(p2.m)
False