python中變量緩存機(jī)制是什么

python中變量緩存機(jī)制是什么？很多新手對(duì)此不是很清楚，為了幫助大家解決這個(gè)難題，下面小編將為大家詳細(xì)講解，有這方面需求的人可以來學(xué)習(xí)下，希望你能有所收獲。

機(jī)制

只要有兩個(gè)值相同，就只開辟一個(gè)空間

為什么要有這樣的機(jī)制

在計(jì)算機(jī)的硬件當(dāng)中，內(nèi)存是最重要的配置之一，直接關(guān)系到程序的運(yùn)行速度和流暢度。在過去計(jì)算機(jī)內(nèi)存資源昂貴而小的年代中，程序的內(nèi)存管理成為編程中的重要技術(shù)之一。python沒有C/C++中的指針那樣的定義可以編程者自主的控制內(nèi)存的分配，而是有一套自動(dòng)的內(nèi)存地址分配和緩存機(jī)制。在這個(gè)機(jī)制當(dāng)中，可以把一些相同值的變量在內(nèi)存中指向同一塊區(qū)域，而不再重新開辟一個(gè)空間，這樣就達(dá)到了節(jié)省內(nèi)存的目的。

python中使用id()函數(shù)查看數(shù)據(jù)的內(nèi)存地址

number部分

整型

對(duì)于整型而言，-5~~正無窮的范圍內(nèi)的相同值的id地址一致

# 在后續(xù)的版本中所有的數(shù)的id地址都一致

# 相同
print(id(9999999), id(9999999))
print(id(100), id(100))
print(id(-5), id(-5))

# 不同
print(id(-6), id(-6))

浮點(diǎn)型

對(duì)于浮點(diǎn)型而言，非負(fù)數(shù)范圍內(nèi)的相同值id一致

# 相同
print(id(9999999.0), id(9999999.0))
print(id(100.0), id(100.0))

# 不同
print(id(-5.0), id(-5.0))
print(id(-6.0), id(-6.0))

布爾值

對(duì)于布爾值而言，值相同測(cè)情況下，id一致

# 相同
print(id(True), id(True))
print(id(False), id(False))

復(fù)數(shù)

復(fù)數(shù)在（實(shí)數(shù)+虛數(shù)）這樣的結(jié)構(gòu)當(dāng)中永不相同，只有單個(gè)虛數(shù)相同才會(huì)一致

# 相同
print(id(1j), id(1j))
print(id(0j), id(0j))

# 不同
print(id(1234j), id(3456j))
print(id(1+1j), id(1+1j))
print(id(2+0j), id(2+0j))

容器部分

字符串

字符串在相同的情況下，地址相同

# 相同
print(id('hello '), id("hello "))

# 不同
print(id('msr'), id('wxd'))

字符串配合使*號(hào)使用有特殊的情況：

乘數(shù)為1：只要數(shù)據(jù)相同，地址就是相同的

# 等于1，和正常的情況下是一樣的，只要值相同地址就是一樣的
a = 'hello ' * 1
b = 'hello ' * 1
print(a is b)
a = '祖國(guó)' * 1
b = '祖國(guó)' * 1
print(a is b)

乘數(shù)大于1：只有僅包含數(shù)字、字母、下劃線時(shí)地址是相同的，而且字符串的長(zhǎng)度不能大于20

# 純數(shù)字字母下劃線，且長(zhǎng)度不大于20
a = '_70th' * 3
b = '_70th' * 3
c = '_70th_70th_70th'
print(a, id(a), len(a))
print(b, id(b), len(b))
print(c, id(c), len(c))
print(a is b is c)
'''
結(jié)果：
_70th_70th_70th 1734096389168 15
_70th_70th_70th 1734096389168 15
_70th_70th_70th 1734096389168 15
True
'''

# 純數(shù)字字母下劃線，長(zhǎng)度大于20
a = 'motherland_70th' * 3
b = 'motherland_70th' * 3
c = 'motherland_70thmotherland_70thmotherland_70th'
print(a, id(a), len(a))
print(b, id(b), len(b))
print(c, id(c), len(c))
print(a is b is c)
'''
結(jié)果：
motherland_70thmotherland_70thmotherland_70th 2281801354864 45
motherland_70thmotherland_70thmotherland_70th 2281801354960 45
motherland_70thmotherland_70thmotherland_70th 2281801354768 45
False
'''

# 有其它字符，且長(zhǎng)度不大于20
a = '你好' * 3
b = '你好' * 3
c = '你好你好你好'
print(a, id(a), len(a))
print(b, id(b), len(b))
print(c, id(c), len(c))
print(a is b is c)
'''
結(jié)果：
你好你好你好 3115902573360 6
你好你好你好 3115902573448 6
你好你好你好 3115900671904 6
False
'''

字符串指定駐留

使用sys模塊中的intern函數(shù)，讓變量指向同一個(gè)地址，只要字符串的值是相同的，無論字符的類型、長(zhǎng)度、變量的數(shù)量，都指向同一個(gè)內(nèi)存地址。

語(yǔ)法：intern(string)

from sys import intern

a = intern('祖國(guó)70華誕： my 70th birthday of the motherland' * 1000)
b = intern('祖國(guó)70華誕： my 70th birthday of the motherland' * 1000)
c = intern('祖國(guó)70華誕： my 70th birthday of the motherland' * 1000)
d = intern('祖國(guó)70華誕： my 70th birthday of the motherland' * 1000)
e = intern('祖國(guó)70華誕： my 70th birthday of the motherland' * 1000)

print(a is b is c is d is e)

元組

元組只有為空的情況下，地址相同

# 相同
print(id(()), id(tuple()))

# 不同
print(id((1, 2)), id((1, 2)))

列表、集合、字典

任何情況下，地址都不會(huì)相同

# 列表、非空元組、集合、字典 無論在聲明情況下，id表示都不會(huì)相同

# 不同
print(id([]), id([]))
print(id(set()), id(set()))
print(id({}), id({}))

總結(jié)

# -->Number 部分
1.對(duì)于整型而言，-5~正無窮范圍內(nèi)的相同值 id一致
2.對(duì)于浮點(diǎn)數(shù)而言，非負(fù)數(shù)范圍內(nèi)的相同值 id一致
3.布爾值而言,值相同情況下，id一致
4.復(fù)數(shù)在 實(shí)數(shù)+虛數(shù) 這樣的結(jié)構(gòu)中永不相同(只有虛數(shù)的情況例外,只有虛數(shù)的虛數(shù)相同才會(huì)id一致)

# -->容器類型部分
5.字符串 和 空元組 相同的情況下，地址相同
6.列表，元組，字典，集合無論什么情況 id標(biāo)識(shí)都不同 [空元組例外]

小數(shù)據(jù)池

以下內(nèi)容僅對(duì)python3.6.8負(fù)責(zé)

數(shù)據(jù)在同一個(gè)文件（模塊）當(dāng)中，變量存儲(chǔ)的的緩存機(jī)制就是上述的那樣。

但是如果是在不同文件（模塊）當(dāng)中的數(shù)據(jù)，部分?jǐn)?shù)據(jù)就會(huì)駐留在小數(shù)據(jù)池當(dāng)中。

什么是小數(shù)據(jù)池

不同的python文件（模塊）中的相同數(shù)據(jù)的本應(yīng)該是不在同一個(gè)內(nèi)存地址當(dāng)中的， 而是應(yīng)該全新的開辟一個(gè)新空間，但是這樣就造成了內(nèi)存的空間壓力，所以python定義了小數(shù)據(jù)池的概念，默認(rèn)允許小部分?jǐn)?shù)據(jù)即使在不同的文件當(dāng)中，只要數(shù)據(jù)相同就可以使用同一個(gè)內(nèi)存空間，節(jié)省內(nèi)存。

小數(shù)據(jù)池支持什么類型

小數(shù)據(jù)池只針對(duì)：int、bool、None關(guān)鍵字 ，這些數(shù)據(jù)類型有效。

int

對(duì)于int而言，python在內(nèi)存中創(chuàng)建了-5 ~ 256 范圍的整數(shù)，提前駐留在了內(nèi)存的一塊區(qū)域，如果是不同文件（模塊）的兩個(gè)變量，聲明同一個(gè)值，在-5~256這個(gè)范圍里，那么id一致，兩個(gè)變量的值都同時(shí)指向一個(gè)值的地址，節(jié)省空間。

# 現(xiàn)在我們打開兩個(gè)終端，進(jìn)入python環(huán)境中，然后執(zhí)行下面的指令，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，只有-5 ~ 256范圍內(nèi)的整型的id值相同，而不是之前說過的是-5 ~ 正無窮的范圍，這是因?yàn)?，兩個(gè)終端環(huán)境就相當(dāng)于兩個(gè)python文件或者是模塊。

print(id(1000))
print(id(500))
print(id(257))
print(id(256))
print(id(-5))
print(id(-6))

其它

布爾、None這些類型都是有效的

# 開啟兩個(gè)終端測(cè)試吧
print(id(True))
print(id(False))
print(id(None))

看完上述內(nèi)容是否對(duì)您有幫助呢？如果還想對(duì)相關(guān)知識(shí)有進(jìn)一步的了解或閱讀更多相關(guān)文章，請(qǐng)關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝您對(duì)億速云的支持。