为什么 Python 的“is”运算符对于不同代码块中的大整数表现不同？

Python 对大整数的“is”运算符行为

问题

在 Python 中，is 运算符检查对象身份而不是等价性。但是，在某些情况下，此行为可能是意外的，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 比较在函数内返回 True，但在函数外返回 False。尽管评估结果不同，整数 a 和 b 似乎具有相同的值。

解释

要理解这种行为，Python 解释器对代码块的解释至关重要。根据Python参考手册，交互执行的每个命令都构成一个单独的代码块。以下内容被视为块：

• 模块
• 函数体
• 类定义

在单个代码块中，Python 缓存某些对象，例如小整数（在 [-5, 256] 范围内）。当多个变量引用相同的整数文字时，它们都将引用相同的缓存整数对象。但是，如果在不同的代码块中声明文字，则会创建不同的整数对象。

不同的代码对象，不同的标识

为了说明这一点，请考虑每种情况的代码对象：

• 函数 func： a 和 b 引用同一个整数对象（由 Python 缓存，因为 1000 在缓存的整数范围内）。
• 交互式命令： a 和 b 引用不同的整数对象，因为它们是在单独的代码块中定义的。

因此，a is b 在 func 块中计算为 True，其中所有整数都是缓存，并且在创建单独对象的块外为 False。

注意事项

请注意以下注意事项：

• 在单行中链接赋值语句可能会导致在 True 身份检查中。
• 由于模块的单个代码块，模块级执行将返回 True。
• 涉及可变对象的测试将始终返回 False，因为它们没有被缓存。

结论

理解 Python 中代码块的概念对于解释涉及身份比较的意外行为至关重要。虽然对于检查不可变对象的身份很有用，但建议使用相等运算符（==）来比较值，因为它不依赖于缓存。

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