Python中 is 和 == 的区别

今天在项目中遇到了一个令人费解的bug，话不多说，直接贴上代码.

首先，我在main中使用了参数管理，将脚本运行需要的参数从外部引入。

if __name__ == '__main__':
    ...
    parser.add_argument('--method', type = str, help = 'What kind of spectrum you want to see.')
    ...

    args = parser.parse_args()

    ...
    method = args.method

可以看到，这里从外部引入了一个参数--method，随即将这个参数存入变量method。然后，我将这个变量传递给一个类，将这个类实例化：

Object = ClassName(..., method = method)

OK，这里看起来也没有问题，然后我将这个传入的变量值储存在成员变量self._method中，之后用这个成员变量进行方法的匹配，代码如下：

    def _select_method(self):
        if self._method in ClassName._methods:
            try:
                if self._method is'method1':
                    process = methodClass1()
                if self._method is 'method2':
                    process = methodClass2()
                if self._method is 'method3':
                    process = methodClass3()
                if self._method is 'method4':
                    process = methodClass4()

            except:
                raise OSError('Please check your input!')
        else:
            raise methodError('No method named {0}, please check your input!'.format(self._method))
        return process

需要进行说明的是，在这里所指的methodClass都是外部定义的类，内部结构一样，但所采用的方法不同。如果输入的参数method不在预设的self._methods中，则会抛出异常提示不含这种方法，要求重新检查输入是否正确。

程序到这里就出错了，可是我找了半天并没有发现有什么问题啊，于是我把判断语句的状态打印出来，观察是否如期望输出。

我们都知道，is和==的运算结果都是一个bool型变量，返回True或者False，理论上我输入的参数为'method1'时，运算self._method is'method1'返回的结果会是True，可实际上呢？

当我把这个运算式的结果打印出来的时候我惊奇的发现，运算的结果是False！这是为什么呢？

原来，在python中is的作用是用来判断两个两边是否映射的是同一个变量，是否id相等，或者说是否返回的是同一个实例，而==比较的则是两边的内容是否一致，并不要求id相等，也不要求内存地址一致，只要内容相等就行，因此上面的代码应该将is改成==才能达到想要的效果。

深入探究 is 和 == 的区别

运算符	说明
is	比较两个对象的id值是否相等，也就是比较俩对象是否为同一个实例对象，是否指向同一个内存地址。
==	比较的是两个对象的内容是否相等，默认会调用对象的__eq__()方法。

这是我们通过项目代码的出来的结论，那么具体在什么情况下会凸显出这两者的区别呢？

int型变量

我们先来看下面这段调试记录：

 admin@AdmindeiMac > ~ > python3
 Python 3.8.8 (default, Apr 13 2021, 12:59:45) 
 [Clang 10.0.0 ] :: Anaconda, Inc. on darwin
 Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
 >>> a = 1
 >>> b = 1
 >>> a == b
 True
 >>> a is b
 True
 >>> a = 4567
 >>> b = 4567
 >>> a == b
 True
 >>> a is b
 False

相信上面的这段记录已经让绝大部分的人凌乱了，为什么相同的两段程序会有完全不同的两个输出？为什么a = b = 1的时候is和==可以等价而其他值不行？

通过查阅资料我们得知，python的解释器为了优化运算性能，在内部对变量进行了优化。对int型而言，解释器会在运行时将一部分常用的值储存起来，这个储存的区域叫small_ints。在随后该python进程的整个生命周期内，这个链表中的任何值被使用，解释器都会将指针指向链表内已经储存的值，而非创建一个新的对象。在python的解释器中，会把数值在[katex][-5, 256][/katex]之间的整数放在这个链表中。

因此我们可以得知，在上面的代码段中，当a = 1、b = 1时，虽然变量名不同，但实际指向的内存地址是一样的，即id一样，所以is判断的结果返回True。

但当a = 4567、b = 4567时，二者分别开辟了空间用不同的物理地址存放数据，因此is返回的结果是False。

那么我们再来看一段代码：

 admin@AdmindeiMac > ~ > python3
 Python 3.8.8 (default, Apr 13 2021, 12:59:45) 
 [Clang 10.0.0 ] :: Anaconda, Inc. on darwin
 Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
 >>> a = 300
 >>> def test():
 ...     b = 300
 ...     c = 300
 ...     print(a is b)
 ...     print(b is c)
 ...     pass
 ... 
 >>> test()
 False
 True

这又是怎么回事呢？为什么值为300的时候is的返回值又是True了呢？但是a和b判断的结果却返回的是False。

这是因为，python的解释器在工作时，会将同一个代码块内重复产生的变量值储存在同一个地址中，下一次出现这个值的时候，就不再重新开辟内存，而是直接引用，而对于代码块外的，则不会共享内存空间。

str型变量

对于str型变量，当字符串长度小于4097时，同值的变量地址相同，大于等于这个长度的时候，即便值相等，物理地址也不相同：

 admin@AdmindeiMac  ~  python
 Python 3.8.8 (default, Apr 13 2021, 12:59:45) 
 [Clang 10.0.0 ] :: Anaconda, Inc. on darwin
 Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
 >>> a = 'a' * 4096
 >>> b = 'a' * 4096
 >>> a == b
 True
 >>> a is b
 True
 >>> id(a)
 140645130248704
 >>> id(b)
 140645130248704
 >>> 
 >>> a = 'a' * 4097
 >>> b = 'a' * 4097
 >>> a == b
 True
 >>> a is b
 False
 >>> id(a)
 140645138213376
 >>> id(b)
 140645138203136

noobsound