古靈精怪的python——地址，淺拷貝與身份運算符

來自專欄深度學堂

首先拋出一個問題，吸引讀者的閱讀興趣（如果您覺得這個不是問題，那麼這篇文章不適合您:)

請看如下代碼：

>>> a = 3>>> b = 3>>> a == bTrue>>> a is bTrue# 這沒問題>>> a = 3>>> b = a>>> a == bTrue>>> a is bTrue# 這看起來也很合理>>> a = (2,3)>>> b = (2,3)>>> a is bFalse # ？？？why?>>> a == bTrue>>> b = a>>> a is bTrue # ？？？why?>>> a == bTrue

好了，整篇文章都是圍繞這個問題展開的。長久以來我都習慣用is而不用==來進行兩個對象的比較（python中一切皆對象） 直到今天出了一個bug後才了解到這兩者之間的不同，挖到python的一個大坑之餘，不禁出了一身冷汗。。。

用is還是== ？

補充知識

id() 用於獲取對象在內存中的地址，並以十進位展示出來。如：

>>> a = 3>>> id(a)140602638349720>>> hex(id(a)) # 還原成我們看著更順眼的16進位，但是本文以10進位地址為主（因為懶）0x7fe09a503598

顧名思義，is是「相同」，而==是指兩者之間的」相等「關係。所謂相同，比較的是兩者之間的在內存中的位置，

>>> a = 3>>> id(a)140602638349720>>> b = 3 # b指向的是和a指向的同一塊地址（但是並不意味這改變了a，b也會相應改變）>>> id(b)140602638349720>>> c = a # a的引用複製給c，在內存中其實是指向了用一個對象>>> id(c)140602638349720>>> a is bTrue>>> a is cTrue>>> b is cTrue

我們看到，上面a,b,c的地址相同，所以他們互相之間」相同「

而相等則兩者之間的數值對應相等

>>> a = 3>>> b = a>>> a = 4>>> b3>>> a = [3]>>> b = [3]>>> id(a)4351374184>>> id(b)4351374112>>> a is bFalse >>> a == bTrue>>> a[0] = 4>>> b[3]>>> a = [3]>>> b = a # b就是a的引用，佔得是同一塊地址，而且當a的內容改變時，b也會隨之改變，這和上面# int對象不同，我也不知道為啥要這麼搞。>>> a[0] = 4 >>> b[4]

很多同學看到這肯定是一鍋漿糊了，其實就是一個原則，能用==就不用is。除了一種情況，那就是判斷對象是否是None。

>>> if a is None:... pass

淺拷貝和深拷貝

>>> a = [3]>>> b = a[:] #通過切片賦值，返回的是a的淺拷貝>>> id(a)4351273944>>> id(b)4351374184>>> id(a[0])140602638349720>>> id(b[0]) #list的地址不同140602638349720>>> a is b False>>> a[0] is b[0] #淺拷貝，只拷貝了a的殼[]，裡邊的內容仍然是同一個東西,同樣的idTrue>>> a == bTrue>>> a[0] == b[0]True>>> a[0] = 4 # 但是，b的內容不會隨著a的變化而變化>>> b[3]

淺拷貝拷貝了最外層容器，副本中的元素是原容器中元素的引用

我們再看一個例子

>>> Anndy = [Anndy, [age, 24]]>>> Tom = Anndy[:]>>> Cindy = list(Anndy)>>> id(Anndy)4351374040>>> id(Tom)4351373968>>> id(Cindy)4351374616>>> print(Anndy, Tom, Cindy)([Anndy, [age, 24]],[Anndy, [age, 24]],[Anndy, [age, 24]])# 看起來是創建了三個不同的對象，因為他們的id各不相同>>> Tom[0] = Tom>>> Cindy[0] = Cindy>>> print (Anndy, Tom, Cindy)([Anndy, [age, 24]], [Tom, [age, 24]], [Cindy, [age, 24]])# 如果想修改某一個人的名字也沒有什麼問題# 現在我們想把Tom的年齡修改為12歲>>> Tom[1][1] = 12>>> print (Anndy, Tom, Cindy)([Anndy, [age, 12]], [Tom, [age, 12]], [Cindy, [age, 12]])# 震驚！所有人的年齡都變成了12！！！>>> print ([id(x) for x in Anndy])[4351366368, 4351374112] # 看第二個列表的地址>>> print ([id(x) for x in Tom])[4351323592, 4351374112] # 看第二個！>>> print ([id(x) for x in Cindy])[4351366224, 4351374112] # 第一個姓名元素的地址不同，但是第二個列表是同一個

構造方法或切片 [:] 做的是淺拷貝。如果所有元素都是不可變的（比如名字字元串，修改的時候會重新創建對象，僅僅包括原子對象的元組也屬於這種情況），那麼這樣沒有問題，還能節省內存。但是，如果有可變的元素，可能就會導致意想不到的問題，正如剛剛，修改一個人的年齡，所有人的年齡都發生了變化。

所以，如果你想要深拷貝，應該這麼寫

>>> import copy>>> Anndy = [Anndy, [age, 24]]>>> Tom = copy.deepcopy(Anndy)>>> Tom[1][1] = 12>>> print(Tom, Anndy)([Anndy, [age, 12]], [Anndy, [age, 24]]) #這樣寫就沒問題了

另外

不知道剛才你有沒有注意到

>>> a = 3>>> b = 3>>> id(a)140602638349720>>> id(b)140602638349720 # 相同！>>> a is bTrue

Python會對比較小的整數對象進行緩存緩存起來。當整數比較大的時候就會重新開闢一塊內存。

>>> a = 999>>> b = 999>>> id(a)140602638469952>>> id(b)140602638469904 # 不同！>>> a is bFalse

這僅僅是在命令行中執行，而在保存為文件執行，結果是不一樣的，這是因為解釋器做了一部分優化。

#!/usr/bin/env pythona = 3b = 3print(a is b)a = 99999b = 99999print(a is b)結果：TrueTrue[Finished in 0.0s]

這也是為什麼我屢屢用is而不用==，程序運行良好的原因。

總結

1. python中，盡量不要用is， 除非判斷對象是否為None。

2. a is b(相同)一定意味著a == b（相等），而a == b（相等） 不一定 a is b （相同）這點比較好理解

3. 如果函數中傳參等，需要引用、拷貝的，注意是否生成了一個新的對象，即使生成了，內部元素是否是同一個對象的引用？尤其注意切片的使用。必要的時候用copy模塊進行深拷貝而不要用切片這種淺拷貝形式。

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