變數的快取機制
變數的快取機制(以下內容僅對python3.6.x版本負責)
機制
只要有兩個值相同,就只開辟一個空間
為什么要有這樣的機制
在計算機的硬體當中,記憶體是最重要的配置之一,直接關系到程式的運行速度和流暢度,在過去計算機記憶體資源昂貴而小的年代中,程式的記憶體管理成為編程中的重要技術之一,python沒有C/C++中的指標那樣的定義可以編程者自主的控制記憶體的分配,而是有一套自動的記憶體地址分配和快取機制,在這個機制當中,可以把一些相同值的變數在記憶體中指向同一塊區域,而不再重新開辟一個空間,這樣就達到了節省記憶體的目的,


python中使用id()函式查看資料的記憶體地址
number部分
整型
對于整型而言,-5~~正無窮的范圍內的相同值的id地址一致
# 在后續的版本中所有的數的id地址都一致
# 相同
print(id(9999999), id(9999999))
print(id(100), id(100))
print(id(-5), id(-5))
# 不同
print(id(-6), id(-6))
浮點型
對于浮點型而言,非負數范圍內的相同值id一致
# 相同
print(id(9999999.0), id(9999999.0))
print(id(100.0), id(100.0))
# 不同
print(id(-5.0), id(-5.0))
print(id(-6.0), id(-6.0))
布林值
對于布林值而言,值相同測情況下,id一致
# 相同
print(id(True), id(True))
print(id(False), id(False))
復數
復數在(實數+虛數)這樣的結構當中永不相同,只有單個虛數相同才會一致
# 相同
print(id(1j), id(1j))
print(id(0j), id(0j))
# 不同
print(id(1234j), id(3456j))
print(id(1+1j), id(1+1j))
print(id(2+0j), id(2+0j))
容器部分
字串
字串在相同的情況下,地址相同
# 相同
print(id('hello '), id("hello "))
# 不同
print(id('msr'), id('wxd'))
字串配合使*號使用有特殊的情況:
-
乘數為1:只要資料相同,地址就是相同的
# 等于1,和正常的情況下是一樣的,只要值相同地址就是一樣的 a = 'hello ' * 1 b = 'hello ' * 1 print(a is b) a = '祖國' * 1 b = '祖國' * 1 print(a is b) -
乘數大于1:只有僅包含數字、字母、下劃線時地址是相同的,而且字串的長度不能大于20
# 純數字字母下劃線,且長度不大于20 a = '_70th' * 3 b = '_70th' * 3 c = '_70th_70th_70th' print(a, id(a), len(a)) print(b, id(b), len(b)) print(c, id(c), len(c)) print(a is b is c) ''' 結果: _70th_70th_70th 1734096389168 15 _70th_70th_70th 1734096389168 15 _70th_70th_70th 1734096389168 15 True '''# 純數字字母下劃線,長度大于20 a = 'motherland_70th' * 3 b = 'motherland_70th' * 3 c = 'motherland_70thmotherland_70thmotherland_70th' print(a, id(a), len(a)) print(b, id(b), len(b)) print(c, id(c), len(c)) print(a is b is c) ''' 結果: motherland_70thmotherland_70thmotherland_70th 2281801354864 45 motherland_70thmotherland_70thmotherland_70th 2281801354960 45 motherland_70thmotherland_70thmotherland_70th 2281801354768 45 False '''# 有其它字符,且長度不大于20 a = '你好' * 3 b = '你好' * 3 c = '你好你好你好' print(a, id(a), len(a)) print(b, id(b), len(b)) print(c, id(c), len(c)) print(a is b is c) ''' 結果: 你好你好你好 3115902573360 6 你好你好你好 3115902573448 6 你好你好你好 3115900671904 6 False '''
字串指定駐留
使用sys模塊中的intern函式,讓變數指向同一個地址,只要字串的值是相同的,無論字符的型別、長度、變數的數量,都指向同一個記憶體地址,
語法:intern(string)
from sys import intern
a = intern('祖國70華誕: my 70th birthday of the motherland' * 1000)
b = intern('祖國70華誕: my 70th birthday of the motherland' * 1000)
c = intern('祖國70華誕: my 70th birthday of the motherland' * 1000)
d = intern('祖國70華誕: my 70th birthday of the motherland' * 1000)
e = intern('祖國70華誕: my 70th birthday of the motherland' * 1000)
print(a is b is c is d is e)
元組
元組只有為空的情況下,地址相同
# 相同
print(id(()), id(tuple()))
# 不同
print(id((1, 2)), id((1, 2)))
串列、集合、字典
任何情況下,地址都不會相同
# 串列、非空元組、集合、字典 無論在宣告情況下,id表示都不會相同
# 不同
print(id([]), id([]))
print(id(set()), id(set()))
print(id({}), id({}))
總結
# -->Number 部分
1.對于整型而言,-5~正無窮范圍內的相同值 id一致
2.對于浮點數而言,非負數范圍內的相同值 id一致
3.布林值而言,值相同情況下,id一致
4.復數在 實數+虛數 這樣的結構中永不相同(只有虛數的情況例外,只有虛數的虛數相同才會id一致)
# -->容器型別部分
5.字串 和 空元組 相同的情況下,地址相同
6.串列,元組,字典,集合無論什么情況 id標識都不同 [空元組例外]
小資料池
以下內容僅對python3.6.8負責
資料在同一個檔案(模塊)當中,變數存盤的的快取機制就是上述的那樣,
但是如果是在不同檔案(模塊)當中的資料,部分資料就會駐留在小資料池當中,
什么是小資料池
不同的python檔案(模塊)中的相同資料的本應該是不在同一個記憶體地址當中的, 而是應該全新的開辟一個新空間,但是這樣就造成了記憶體的空間壓力,所以python定義了小資料池的概念,默認允許小部分資料即使在不同的檔案當中,只要資料相同就可以使用同一個記憶體空間,節省記憶體,
小資料池支持什么型別
小資料池只針對:int、bool、None關鍵字 ,這些資料型別有效,
int
對于int而言,python在記憶體中創建了-5 ~ 256 范圍的整數,提前駐留在了記憶體的一塊區域,如果是不同檔案(模塊)的兩個變數,宣告同一個值,在-5~256這個范圍里,那么id一致,兩個變數的值都同時指向一個值的地址,節省空間,
# 現在我們打開兩個終端,進入python環境中,然后執行下面的指令,你會發現,只有-5 ~ 256范圍內的整型的id值相同,而不是之前說過的是-5 ~ 正無窮的范圍,這是因為,兩個終端環境就相當于兩個python檔案或者是模塊,
print(id(1000))
print(id(500))
print(id(257))
print(id(256))
print(id(-5))
print(id(-6))

其它
布爾、None這些型別都是有效的
# 開啟兩個終端測驗吧
print(id(True))
print(id(False))
print(id(None))

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