代码块,小数据池

1.id,is,==

1.1id

在python中,id是内存地址
内存地址:你只要创建一个数据(对象)那么都会在内存中开辟一个空间,将这个数据临时加在到内存中,那么这个空间是有一个唯一标识的,就好比是身份证号,标识这个空间的叫做内存地址,也就是这个数据(对象)的id,那么你可以利用id()去获取这个数据的内存地址

name = "张大炮"
print(id(name)) # 15374841

1.2is,==

==是比较两边的值是否相等
is是比较两边的内存地址是否相等

i1 = 1000
i2 = 1000
print(i1 is i2) # False 这里表名i1 i2数值相同但不是同一个内存地址
(但是-5~256范围内的int内存地址相同是满足了小数据池的驻留机制)
print(i1 == i2) # True 

可以说如果内存地址相等那么这两边指向的其实是同一个内存地址,内存地址相同值一定相同,值相同但是内存地址不一定相同

2.代码块

根据官方文档来解释代码块

A Python program is constructed from code blocks. A block is a piece of Python program text that is executed as a unit. The following are blocks: a module, a function body, and a class definition. Each command typed interactively is a block. 
A script file (a file given as standard input to the interpreter or specified as a command line argument to the interpreter) is a code block. 
A script command (a command specified on the interpreter command line with the ‘-c‘ option) is a code block. The string argument passed to the built-in functions eval() and exec() is a code block.
A code block is executed in an execution frame. A frame contains some administrative information (used for debugging) and determines where and how execution continues after the code block’s execution has completed.

主要意思是说明:
Python程序是由代码块构造的。块是一个python程序的文本,他是作为一个单元执行的。
代码块:一个模块,一个函数,一个类,一个py文件等都是一个代码块,而代码块中又可以继续细分代码块,就好像全局是一个代码块,而全局中的两个函数之间又各自是不同的代码块一样。
而作为交互方式输入的每个命令都是一个代码块。
什么叫交互方式?就是咱们在cmd中进入Python解释器里面,每一行代码都是一个代码块,例如:
在这里插入图片描述

2.1代码块的缓存机制

机制内容:
Python在执行同一个代码块的初始化对象的命令时,会检查是否其值是否已经存在,如果存在,会将其重用。换句话说:执行同一个代码块时,遇到初始化对象的命令时,他会将初始化的这个变量与值存储在一个字典中,在遇到新的变量时,会先在字典中查询记录如果有同样的记录那么它会重复使用这个字典中的之前的这个值。所以在你给出的例子中,文件执行时(同一个代码块)会把i1、i2两个变量指向同一个对象,满足缓存机制则他们在内存中只存在一个即:id相同
**适用对象:**int (float),str bool

2.2int(float),str,bool

int(float):任何数字在同一代码块下都会复用

bool:True和False在字典中会以1,0方式存在,并且复用。

str:几乎所有的字符串都会符合缓存机制

1,非乘法得到的字符串都满足代码块的缓存机制:
s1 = '太白@!#*ewq'
s2 = '太白@!#*ewq'
print(s1 is s2)  # True

2,乘法得到的字符串分两种情况:
	1.乘数为1时,任何字符串满足代码块的缓存机制:
		b1 = '太白@5847395QQ0743895*&^%$#((&_+(())' *1
		a1 = '太白@5847395QQ0743895*&^%$#((&_+(())' *1
		print(a1 is b1)  # True
	2.乘数>=2时:仅含大小写字母,数字,下划线,总长度<=20,满足代码块的缓存机制:
		s1 = 'old_' * 5
		s2 = 'old_' * 5
		print(s1 is s2)  # True

2.3优点

能够提高一些字符串,整数处理人物在时间和空间上的性能;需要值相同的字符串,整数的时候,直接从‘字典’中取出复用,避免频繁的创建和销毁,提升效率,节约内存。

3.小数据池(不同代码块)

小数据池,不同代码块的缓存机制,也称为小整数缓存机制,或者称为驻留机制等等,感觉是一个意思吧

前提条件:不同代码块

机制内容(官方文档):

对于整数,Python官方文档中这么说:
The current implementation keeps an array of integer objects for all integers between -5 and 256, when you create an int in that range you actually just get back a reference to the existing object. 
So it should be possible to change the value of 1. I suspect the behaviour of Python in this case is undefined.

对于字符串:
Incomputer science, string interning is a method of storing only onecopy of each distinct string value, which must be immutable. 
Interning strings makes some stringprocessing tasks more time- or space-efficient at the cost of requiring moretime when the string is created or interned. 
The distinct values are stored ina string intern pool. –引自维基百科

具体意思大概是:
python自动将-5~256的整数进行了缓存,当你将这些整数赋值给变量时,并不会重新创建对象,而是使用已经创建好的缓存对象。
python会将一定规则的字符串在字符串驻留池中,创建一份,当你将这些字符串赋值给变量时,并不会重新创建对象, 而是使用在字符串驻留池中创建好的对象。
其实,无论是缓存还是字符串驻留池,都是python做的一个优化,就是将~5-256的整数,和一定规则的字符串,放在一个‘池’(容器,或者字典)中,无论程序中那些变量指向这些范围内的整数或者字符串,那么他直接在这个‘池’中引用,言外之意,就是内存中之创建一个。

适用对象:int(float),str,bool

3.1int(float),str,bool

int:小数据池的范围是-5~256,如果多个变量都是指向同一个(在这个范围内的)数字,那么他们在内存中指向的都是一个内存地址(自然也是一变都跟着变!!)

str:

1.字符串的长度为0或者1,默认都采用了驻留机制(小数据池)
s1 = "@"   
s2 = "@"
print(s1 is s2) # True
s1 = ''
s2 = ''
print(s1 is s2) # True

2.字符串的长度>1,且只含有大小写字母,数字,下划线时(特殊符号不行),才会默认驻留
s1 = "asdAsdfff_dawcwc_7484"
s2 = "asdAsdfff_dawcwc_7484"
print(s1 is s2) # True

3.用乘法得到的字符串,分两种情况
	1.乘数为1时:仅含大小写字母,数字,下划线
		含其他字符,长度<=1,默认驻留
		a1 = "@"
		b1 = "a1*1"
		print(a1 is b1) # True
	2.乘数>=2时:
		仅含大小写字母,数字,下划线,总长度<=20,默认驻留

4.指定驻留
from sys import intern
a = intern('hello!@'*20)
b = intern('hello!@'*20)
print(a is b)
#指定驻留是你可以指定任意的字符串加入到小数据池中,让其只在内存中创建一个对象,多个变量都是指向这一个字符串。
满足以上字符串的规则时,就符合小数据池的概念。

bool:就是True,False,无论你创建多少个变量指向True,False,那么他在内存中只存在一个。

用了小数据池(驻留机制)的效率显示图:
在这里插入图片描述
显而易见,节省大量内存在字符串比较时,非驻留比较效率o(n),驻留时比较效率o(1)。

优点:

能够提高一些字符串,整数处理人物在时间和空间上的性能;需要值相同的字符串,整数的时候,直接从‘池’里拿来用,避免频繁的创建和销毁,提升效率,节约内存

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