Question

单元测试模块时遇到了一个令人困惑的问题。该模块实际上是铸造值，我想比较这些值。

与==和is相比有所不同（部分地，我要注意区别）

>>> 0.0 is 0.0
True   # as expected
>>> float(0.0) is 0.0
True   # as expected

正如预期到现在为止，但这是我的“问题”：

>>> float(0) is 0.0
False
>>> float(0) is float(0)
False

为什么呢？至少最后一个对我来说真的很困惑。 float(0)和float(0.0)的内部表示应该相等。与==的比较正如预期的那样。

Answer 1

这与is的工作方式有关。它检查引用而不是值。如果将任一参数分配给同一对象，则返回True。

在这种情况下，它们是不同的实例; float(0)和float(0)具有相同的值==，但就Python而言，它们是不同的实体。 CPython实现还将整数缓存为此范围内的单例对象 - ＆gt; [x | x∈ℤ∧-5≤x≤256] ：

>>> 0.0 is 0.0
True
>>> float(0) is float(0)  # Not the same reference, unique instances.
False

在这个例子中，我们可以演示整数缓存原理：

>>> a = 256
>>> b = 256
>>> a is b
True
>>> a = 257
>>> b = 257
>>> a is b
False

现在，如果将浮点值传递给float()，则只返回浮点文字（短路），就像使用相同的引用一样，因为没有需要从现有的float中实例化一个新的float：

>>> 0.0 is 0.0
True
>>> float(0.0) is float(0.0)
True

这可以通过使用int()进一步证明：

>>> int(256.0) is int(256.0)  # Same reference, cached.
True
>>> int(257.0) is int(257.0)  # Different references are returned, not cached.
False
>>> 257 is 257  # Same reference.
True
>>> 257.0 is 257.0  # Same reference. As @Martijn Pieters pointed out.
True

但是，is的结果也取决于它的执行范围（超出此问题/解释的范围），请参阅用户： @ Jim 对code objects的精彩解释。即使是python的doc也包含有关此行为的部分：

5.9 Comparisons

<强> [7] 由于自动垃圾收集，空闲列表和描述符的动态特性，您可能会注意到is运算符的某些使用中看似异常的行为，如涉及实例方法或常量之间的比较。查看他们的文档以获取更多信息。

Answer 2

如果向float提供float()对象，则 CPython *只返回它而不创建新对象。

这可以在PyNumber_Float（最终从float_new调用）中看到，其中传入的对象o使用PyFloat_CheckExact进行检查;如果True，它只会增加其引用计数并返回它：

if (PyFloat_CheckExact(o)) {
    Py_INCREF(o);
    return o;
}

因此，对象的id保持不变。所以表达式

>>> float(0.0) is float(0.0)

缩减为：

>>> 0.0 is 0.0

但为什么这等于True？好吧，CPython有一些小优化。

在这种情况下，它在命令中两次出现0.0时使用相同的对象，因为它们是the same code object的一部分（简短免责声明：它们位于同一逻辑行上）;所以is测试会成功。

如果您在单独的行中执行float(0.0)（或由;分隔）并且然后检查身份，则可以进一步证实这一点：

a = float(0.0); b = float(0.0) # Python compiles these separately
a is b # False

另一方面，如果提供了int（或str），CPython将从中创建一个 new float对象并返回该对象。为此，它分别使用PyFloat_FromDouble和PyFloat_FromString。

效果是返回的对象在id s（用于检查is的身份）中有所不同：

# Python uses the same object representing 0 to the calls to float
# but float returns new float objects when supplied with ints
# Thereby, the result will be False
float(0) is float(0)

^{*注意：前面提到的所有行为都适用于C中CPython的python实现。其他实现可能表现出不同的行为简而言之，不依赖它。}

'is'运算符与浮点数意外地表现

2 个答案: