python基礎之小數據池
一,id,is,==
在Python中,id是什么?id是內存地址,比如你利用id()內置函數去查詢一個數據的內存地址:
name = '太白' print(id(name)) # 1585831283968
那么 is 是什么? == 又是什么?
== 是比較的兩邊的數值是否相等,而 is 是比較的兩邊的內存地址是否相等。 如果內存地址相等,那么這兩邊其實是指向同一個內存地址。

可以說如果內存地址相同,那么值肯定相同,但是如果值相同,內存地址不一定相同。
二,代碼塊。
根據官網提示我們可以獲知:
根據提示我們從官方文檔找到了這樣的說法: A Python program is constructed from code blocks. A block is a piece of Python program text that is executed as a unit. The following are blocks: a module, a function body, and a class definition. Each command typed interactively is a block. A script file (a file given as standard input to the interpreter or specified as a command line argument to the interpreter) is a code block. A script command (a command specified on the interpreter command line with the ‘-c‘ option) is a code block. The string argument passed to the built-in functions eval() and exec() is a code block. A code block is executed in an execution frame. A frame contains some administrative information (used for debugging) and determines where and how execution continues after the code block’s execution has completed.
上面的主要意思是:
Python程序是由代碼塊構造的。塊是一個python程序的文本,他是作為一個單元執行的。
代碼塊:一個模塊,一個函數,一個類,一個文件等都是一個代碼塊。
而作為交互方式輸入的每個命令都是一個代碼塊。
什么叫交互方式?就是咱們在cmd中進入Python解釋器里面,每一行代碼都是一個代碼塊,例如:

而對于一個文件中的兩個函數,也分別是兩個不同的代碼塊:

OK,那么現在我們了解了代碼塊,這和小數據池有什么關系呢?且聽下面分析。
代碼塊的緩存機制
Python在執行同一個代碼塊的初始化對象的命令時,會檢查是否其值是否已經存在,如果存在,會將其重用。換句話說:執行同一個代碼塊時,遇到初始化對象的命令時,他會將初始化的這個變量與值存儲在一個字典中,在遇到新的變量時,會先在字典中查詢記錄,如果有同樣的記錄那么它會重復使用這個字典中的之前的這個值。所以在你給出的例子中,文件執行時(同一個代碼塊)會把i1、i2兩個變量指向同一個對象,滿足緩存機制則他們在內存中只存在一個,即:id相同。
代碼塊的緩存機制的適用范圍: int(float),str,bool。
int(float):任何數字在同一代碼塊下都會復用。
bool:True和False在字典中會以1,0方式存在,并且復用。
str:幾乎所有的字符串都會符合緩存機制,具體規定如下(了解即可!):
1,非乘法得到的字符串都滿足代碼塊的緩存機制:
s1 = '太白@!#*ewq' s2 = '太白@!#*ewq' print(s1 is s2) # True
2,乘法得到的字符串分兩種情況:
2.1 乘數為1時,任何字符串滿足代碼塊的緩存機制:
b1 = '太白@5847395QQ0743895*&^%$#((&_+(())' *1 a1 = '太白@5847395QQ0743895*&^%$#((&_+(())' *1 print(a1 is b1) # True
2.2 乘數>=2時:僅含大小寫字母,數字,下劃線,總長度<=20,滿足代碼塊的緩存機制:
s1 = 'old_' * 5 s2 = 'old_' * 5 print(s1 is s2) # True
優點:能夠提高一些字符串,整數處理人物在時間和空間上的性能;需要值相同的字符串,整數的時候,直接從‘字典’中取出復用,避免頻繁的創建和銷毀,提升效率,節約內存。
三,小數據池
小數據池,也稱為小整數緩存機制,或者稱為駐留機制等等,博主認為,只要你在網上查到的這些名字其實說的都是一個意思,叫什么因人而異。
那么到底什么是小數據池?他有什么作用呢?
大前提:小數據池也是只針對 int(float),str,bool。
小數據池是針對不同代碼塊之間的緩存機制!!!
官方對于整數,字符串的小數據池是這么說的:
對于整數,Python官方文檔中這么說: The current implementation keeps an array of integer objects for all integers between -5 and 256, when you create an int in that range you actually just get back a reference to the existing object. So it should be possible to change the value of 1. I suspect the behaviour of Python in this case is undefined. 對于字符串: Incomputer science, string interning is a method of storing only onecopy of each distinct string value, which must be immutable. Interning strings makes some stringprocessing tasks more time- or space-efficient at the cost of requiring moretime when the string is created or interned. The distinct values are stored ina string intern pool. –引自維基百科
來,我給你們翻譯并匯總一下,這個表達的意思就是:
Python自動將-5~256的整數進行了緩存,當你將這些整數賦值給變量時,并不會重新創建對象,而是使用已經創建好的緩存對象。
python會將一定規則的字符串在字符串駐留池中,創建一份,當你將這些字符串賦值給變量時,并不會重新創建對象, 而是使用在字符串駐留池中創建好的對象。
其實,無論是緩存還是字符串駐留池,都是python做的一個優化,就是將~5-256的整數,和一定規則的字符串,放在一個‘池’(容器,或者字典)中,無論程序中那些變量指向這些范圍內的整數或者字符串,那么他直接在這個‘池’中引用,言外之意,就是內存中之創建一個。
優點:能夠提高一些字符串,整數處理人物在時間和空間上的性能;需要值相同的字符串,整數的時候,直接從‘池’里拿來用,避免頻繁的創建和銷毀,提升效率,節約內存。
int:那么大家都知道對于整數來說,小數據池的范圍是-5~256 ,如果多個變量都是指向同一個(在這個范圍內的)數字,他們在內存中指向的都是一個內存地址。

那么對于字符串的規定呢?
str:字符串要從下面這幾個大方向討論(了解即可!):
1,字符串的長度為0或者1,默認都采用了駐留機制(小數據池)。


2,字符串的長度>1,且只含有大小寫字母,數字,下劃線時,才會默認駐留。

3,用乘法得到的字符串,分兩種情況。
3.1 乘數為1時:
僅含大小寫字母,數字,下劃線,默認駐留。

含其他字符,長度<=1,默認駐留。

含其他字符,長度>1,默認駐留。

3.2 乘數>=2時:
僅含大小寫字母,數字,下劃線,總長度<=20,默認駐留。

4,指定駐留。
from sys import intern
a = intern('hello!@'*20)
b = intern('hello!@'*20)
print(a is b)
#指定駐留是你可以指定任意的字符串加入到小數據池中,讓其只在內存中創建一個對象,多個變量都是指向這一個字符串。
滿足以上字符串的規則時,就符合小數據池的概念。
bool值就是True,False,無論你創建多少個變量指向True,False,那么他在內存中只存在一個。
看一下用了小數據池(駐留機制)的效率有多高:
顯而易見,節省大量內存在字符串比較時,非駐留比較效率o(n),駐留時比較效率o(1)。
四,小結。
如果在同一代碼塊下,則采用同一代碼塊下的換緩存機制。
如果是不同代碼塊,則采用小數據池的駐留機制。
# pycharm 通過運行文件的方式執行下列代碼: 這是在同一個文件下也就是同一代碼塊下,采用同一代碼塊下的緩存機制。 i1 = 1000 i2 = 1000 print(i1 is i2) # 結果為True 因為代碼塊下的緩存機制適用于所有數字
通過交互方式中執行下面代碼: # 這是不同代碼塊下,則采用小數據池的駐留機制。 >>> i1 = 1000 >>> i2 = 1000 >>> print(i1 is i2) False # 不同代碼塊下的小數據池駐留機制 數字的范圍只是-5~256.
更多驗證:
# 雖然在同一個文件中,但是函數本身就是代碼塊,所以這是在兩個不同的代碼塊下,不滿足小數據池(駐存機制),則指向兩個不同的地址。
def func():
i1 = 1000
print(id(i1)) # 2288555806672
def func2():
i1 = 1000
print(id(i1)) # 2288557317392
func()
func2()
本文大量引用和參考鏈接如下:
https://zhidao.baidu.com/question/494120409773699052.html
http://mini.eastday.com/bdmip/180405084648167.html
posted on 2019-01-31 00:58 WorthWaitingFor 閱讀(393) 評論(0) 收藏 舉報

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