python的变量缓存机制

变量的缓存机制

变量的缓存机制(以下内容仅对python3.6.x版本负责)
机制 只要有两个值相同,就只开辟一个空间
为什么要有这样的机制 在计算机的硬件当中,内存是最重要的配置之一,直接关系到程序的运行速度和流畅度。在过去计算机内存资源昂贵而小的年代中,程序的内存管理成为编程中的重要技术之一。python没有C/C++中的指针那样的定义可以编程者自主的控制内存的分配,而是有一套自动的内存地址分配和缓存机制。在这个机制当中,可以把一些相同值的变量在内存中指向同一块区域,而不再重新开辟一个空间,这样就达到了节省内存的目的。
python的变量缓存机制
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python的变量缓存机制
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python中使用id()函数查看数据的内存地址
number部分
整型 对于整型而言,-5~~正无穷的范围内的相同值的id地址一致
# 在后续的版本中所有的数的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))

浮点型 对于浮点型而言,非负数范围内的相同值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))

布尔值 对于布尔值而言,值相同测情况下,id一致
# 相同 print(id(True), id(True)) print(id(False), id(False))

复数 复数在(实数+虚数)这样的结构当中永不相同,只有单个虚数相同才会一致
# 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 字符串在相同的情况下,地址相同
# 相同 print(id('hello '), id("hello "))# 不同 print(id('msr'), id('wxd'))

字符串配合使*号使用有特殊的情况:
  1. 乘数为1:只要数据相同,地址就是相同的
    # 等于1,和正常的情况下是一样的,只要值相同地址就是一样的 a = 'hello ' * 1 b = 'hello ' * 1 print(a is b) a = '祖国' * 1 b = '祖国' * 1 print(a is b)

  2. 乘数大于1:只有仅包含数字、字母、下划线时地址是相同的,而且字符串的长度不能大于20
    # 纯数字字母下划线,且长度不大于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) ''' 结果: _70th_70th_70th 1734096389168 15 _70th_70th_70th 1734096389168 15 _70th_70th_70th 1734096389168 15 True '''

    # 纯数字字母下划线,长度大于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) ''' 结果: motherland_70thmotherland_70thmotherland_70th 2281801354864 45 motherland_70thmotherland_70thmotherland_70th 2281801354960 45 motherland_70thmotherland_70thmotherland_70th 2281801354768 45 False '''

    # 有其它字符,且长度不大于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) ''' 结果: 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 '''

字符串指定驻留 使用sys模块中的intern函数,让变量指向同一个地址,只要字符串的值是相同的,无论字符的类型、长度、变量的数量,都指向同一个内存地址。
语法: intern(string)
from sys import interna = intern('祖国70华诞: my 70th birthday of the motherland' * 1000) b = intern('祖国70华诞: my 70th birthday of the motherland' * 1000) c = intern('祖国70华诞: my 70th birthday of the motherland' * 1000) d = intern('祖国70华诞: my 70th birthday of the motherland' * 1000) e = intern('祖国70华诞: my 70th birthday of the motherland' * 1000)print(a is b is c is d is e)

元组 元组只有为空的情况下,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 任何情况下,地址都不会相同
# 列表、非空元组、集合、字典 无论在声明情况下,id表示都不会相同# 不同 print(id([]), id([])) print(id(set()), id(set())) print(id({}), id({}))

总结
# -->Number 部分 1.对于整型而言,-5~正无穷范围内的相同值 id一致 2.对于浮点数而言,非负数范围内的相同值 id一致 3.布尔值而言,值相同情况下,id一致 4.复数在 实数+虚数 这样的结构中永不相同(只有虚数的情况例外,只有虚数的虚数相同才会id一致)# -->容器类型部分 5.字符串 和 空元组 相同的情况下,地址相同 6.列表,元组,字典,集合无论什么情况 id标识都不同 [空元组例外]

小数据池 以下内容仅对python3.6.8负责
数据在同一个文件(模块)当中,变量存储的的缓存机制就是上述的那样。
但是如果是在不同文件(模块)当中的数据,部分数据就会驻留在小数据池当中。
什么是小数据池 不同的python文件(模块)中的相同数据的本应该是不在同一个内存地址当中的, 而是应该全新的开辟一个新空间,但是这样就造成了内存的空间压力,所以python定义了小数据池的概念,默认允许小部分数据即使在不同的文件当中,只要数据相同就可以使用同一个内存空间,节省内存。
小数据池支持什么类型 小数据池只针对:int、bool、None关键字 ,这些数据类型有效。
int 对于int而言,python在内存中创建了-5 ~ 256 范围的整数,提前驻留在了内存的一块区域,如果是不同文件(模块)的两个变量,声明同一个值,在-5~256这个范围里,那么id一致,两个变量的值都同时指向一个值的地址,节省空间。
# 现在我们打开两个终端,进入python环境中,然后执行下面的指令,你会发现,只有-5 ~ 256范围内的整型的id值相同,而不是之前说过的是-5 ~ 正无穷的范围,这是因为,两个终端环境就相当于两个python文件或者是模块。print(id(1000)) print(id(500)) print(id(257)) print(id(256)) print(id(-5)) print(id(-6))

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其它 布尔、None这些类型都是有效的
# 开启两个终端测试吧 print(id(True)) print(id(False)) print(id(None))

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