对带有字符串的 `is` 运算符感到困惑

Question

is 运算符比较两个对象的内存地址，如果它们相同则返回True。那么，为什么它不能可靠地使用字符串呢？ 代码 #1

>>> a = "poi"
>>> b = "poi"
>>> a is b
True

代码 #2

>>> ktr = "today is a fine day"
>>> ptr = "today is a fine day"
>>> ktr is ptr
False

我创建了两个内容相同但位于不同内存地址的字符串。为什么is算子的输出不一致？

Answer 1

请注意，这是 CPython 特定的优化。如果你希望你的代码是可移植的，你应该避免它。例如，在 PyPy 中

>>>> a = "hi"
>>>> b = "hi"
>>>> a is b
False

同样值得指出的是，小整数也会发生类似的事情

>>> a = 12
>>> b = 12
>>> a is b
True

您也不应该依赖它，因为其他实现可能不包括此优化。

Answer 2

我相信它与string interning. 有关本质上，这个想法是只存储每个不同字符串的一个副本，以提高某些操作的性能。

基本上，a is b 起作用的原因是（您可能已经猜到）在这两种情况下，Python 都引用了一个不可变的字符串。当字符串很大时（很可能还有一些我不理解的其他因素），这不会完成，这就是您的第二个示例返回 False 的原因。

编辑：事实上，奇怪的行为似乎是交互环境的副作用。如果您将相同的代码放入 Python 脚本中，a is b 和 ktr is ptr 都会返回 True。

a="poi"
b="poi"
print a is b  # Prints 'True'

ktr = "today is a fine day"
ptr = "today is a fine day"
print ktr is ptr  # Prints 'True'

这是有道理的，因为 Python 很容易解析源文件并在其中查找重复的字符串文字。如果您动态创建字符串，那么即使在脚本中它的行为也会有所不同。

a="p" + "oi"
b="po" + "i"
print a is b  # Oddly enough, prints 'True'

ktr = "today is" + " a fine day"
ptr = "today is a f" + "ine day"
print ktr is ptr  # Prints 'False'

至于为什么a is b 仍然返回True，也许分配的字符串足够小，可以快速搜索interned 集合，而另一个不是？

Answer 3

is 是身份测试。它适用于 smaller 一些字符串（因为缓存），但不适用于 bigger 其他字符串。由于 str 不是 ptr。 [感谢埃里克森]

查看此代码：

>>> import dis
>>> def fun():
...   str = 'today is a fine day'
...   ptr = 'today is a fine day'
...   return (str is ptr)
...
>>> dis.dis(fun)
  2           0 LOAD_CONST               1 ('today is a fine day')
              3 STORE_FAST               0 (str)

  3           6 LOAD_CONST               1 ('today is a fine day')
              9 STORE_FAST               1 (ptr)

  4          12 LOAD_FAST                0 (str)
             15 LOAD_FAST                1 (ptr)
             18 COMPARE_OP               8 (is)
             21 RETURN_VALUE

>>> id(str)
26652288
>>> id(ptr)
27604736
#hence this comparison returns false: ptr is str

注意str 和ptr 的ID 不同。

但是：

>>> x = "poi"
>>> y = "poi"
>>> id(x)
26650592
>>> id(y)
26650592
#hence this comparison returns true : x is y

x 和 y 的 ID 相同。因此，is 运算符适用于“ids”而不是“equalities”

请参阅下面的链接，了解有关 python 何时以及为什么会为相同的字符串分配不同的内存位置的讨论（也请阅读问题）。

When does python allocate new memory for identical strings

此外，python3.x 上的 sys.intern 和 python2.x 上的 intern 应该可以帮助您将字符串分配到相同的内存位置，而不管字符串的大小。

Answer 4

is 不与== 相同。

基本上，is 检查两个对象是否相同，而== 比较这些对象的值（字符串，就像 python 中的所有内容一样，都是对象）。

所以当你真的知道你在看什么对象时，你应该使用is（即你已经制作了这些对象，或者正在与None进行比较，正如问题cmets指出的那样），并且你想要知道两个变量是否引用了内存中的完全相同的对象。

但是，在您的示例中，您正在查看 python 在幕后处理的 str 对象，因此如果不深入了解 python 的工作原理，您真的不知道会发生什么。 ints 或 floats 也会有同样的问题。其他答案很好地解释了“幕后”的东西（字符串实习），但您在日常编程中大多不必担心它。