為什麼 Python 的「is」運算子對於不同程式碼區塊中的大整數表現不同？

Python 對大整數的「is」運算子行為

問題

在Python 中，is 運算子檢查物件身分而不是等價性。但是，在某些情況下，此行為可能是意外的，如下所示：

<code class="python">def func():
    a = 1000
    b = 1000
    return a is b

a = 1000
b = 1000

print(a is b, func())  # (False, True)</code>

is 比較在函數內傳回 True，但在函數外傳回 False。儘管評估結果不同，整數 a 和 b 似乎具有相同的值。

解釋

要理解這種行為，Python 解釋器對程式碼區塊的解釋至關重要。根據Python參考手冊，交互執行的每個命令都構成一個單獨的程式碼區塊。以下內容視為區塊：

• 模組
• 函數體
• 類別定義

在單一程式碼區塊中，Python 快取某些對象，例如小整數（在[-5, 256] 範圍內）。當多個變數引用相同的整數文字時，它們都將引用相同的快取整數物件。但是，如果在不同的程式碼區塊中聲明文字，則會建立不同的整數物件。

不同的程式碼對象，不同的標識

為了說明這一點，請考慮每種情況的程式碼對象：

• 函數func： a 和b 引用同一個整數物件（由Python 緩存，因為1000 在快取的整數範圍內）。
• 互動式指令： a 和 b 引用不同的整數對象，因為它們是在單獨的程式碼區塊中定義的。

因此，a is b 在 func 區塊中計算為 True，其中所有整數都是緩存，並且在創建單獨物件的區塊外為 False。

注意事項

請注意以下注意事項：

• 在單行中連結賦值語句可能會導致在 True 身分檢查中。
• 由於模組的單一程式碼區塊，模組級執行將傳回 True。
• 涉及可變物件的測試將始終傳回 False，因為它們沒有被快取。

結論

理解 Python 中程式碼區塊的概念對於解釋涉及身分比較的意外行為至關重要。雖然對於檢查不可變物件的身份很有用，但建議使用相等運算子（==）來比較值，因為它不依賴快取。

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