Python3的多个赋值和内存地址

Question

我仍然无法理解以下行为：

a = 257
b = 257
print(a is b) #False
a, b = 257, 257
print(a is b) #True

在打印时id(a)，id(b)我可以看到在单独的行中为其分配了值的变量具有不同的id，而在进行多次分配时，两个值都具有相同的id：

a = 257
b = 257
print(id(a)) #139828809414512
print(id(b)) #139828809414224
a, b = 257, 257
print(id(a)) #139828809414416
print(id(b)) #139828809414416

但是不可能通过说相同值的多次赋值总是创建指向相同id的指针来解释此行为，因为：

a, b = -1000, -1000  
print(id(a)) #139828809414448
print(id(b)) #139828809414288

是否有明确的规则来解释变量id何时相同以及何时不相同？

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相关信息：此问题中的代码以交互方式运行（ipython3）

Answer 1

这是由于字节码编译器中的不断折叠优化。当字节码编译器编译一批语句时，它使用字典来跟踪所看到的常量。该字典自动合并所有等效常量。

这是负责记录和编号常量（以及一些相关职责）的例程：

static int
compiler_add_o(struct compiler *c, PyObject *dict, PyObject *o)
{
    PyObject *t, *v;
    Py_ssize_t arg;

    t = _PyCode_ConstantKey(o);
    if (t == NULL)
        return -1;

    v = PyDict_GetItem(dict, t);
    if (!v) {
        arg = PyDict_Size(dict);
        v = PyInt_FromLong(arg);
        if (!v) {
            Py_DECREF(t);
            return -1;
        }
        if (PyDict_SetItem(dict, t, v) < 0) {
            Py_DECREF(t);
            Py_DECREF(v);
            return -1;
        }
        Py_DECREF(v);
    }
    else
        arg = PyInt_AsLong(v);
    Py_DECREF(t);
    return arg;
}

您会看到，如果找不到已经存在的等效常量，它只会添加一个新条目并分配一个新数字。（该_PyCode_ConstantKey位确保喜欢的东西0.0，-0.0以及0被认为是不等价的。）

在交互模式下，每次解释器必须实际运行您的命令时，批处理都会结束，因此在命令之间通常不会发生常量折叠：

>>> a = 1000
>>> b = 1000
>>> a is b
False
>>> a = 1000; b = 1000 # 1 batch
>>> a is b
True

在脚本中，所有顶级语句都是一批，因此发生了更多的恒定折叠：

a = 257
b = 257
print a is b

在脚本中，将打印True。

函数的代码与函数外部的代码分开跟踪其常量，这限制了常量折叠：

a = 257

def f():
    b = 257
    print a is b

f()

即使在脚本中，也会打印出来False。