Hat der Integer-Cache von Python Auswirkungen auf die Integer-Vergleiche von kompiliertem Code?

Erweitert sich der Integer-Cache von Python auf kompilierten Code?

Während Python einen Integer-Cache für Werte zwischen -5 und 256 unterhält, hat dieser Cache keinen direkten Einfluss auf Integer-Vergleiche in kompilierter Code.

Im kompilierten Code analysiert der Compiler Literale zusammen und fügt gleiche konstante Werte zu einem einzigen zusammen Objekt zur Optimierung der Speichernutzung. Dieses Verhalten gilt nicht nur für Ganzzahlen, sondern auch für Gleitkommazahlen.

Beispiel: Interaktiver vs. kompilierter Code

Betrachten Sie die folgenden Beispiele:

# Interactive
>>> a = 257
>>> b = 257
>>> a is b
False

Im interaktiven Interpreter Jede Zeile wird separat analysiert und kompiliert. Daher verweisen a und b trotz ihres äquivalenten Werts auf unterschiedliche PyInt_Objects.

# Compiled
$ echo 'a = 257
> b = 257
> print a is b' > test.py
$ python test.py
True

Beim Kompilieren von Code aus einer Datei analysiert der Compiler den gesamten Code und kann identische Literale zusammenführen. Das bedeutet, dass a und b in diesem Beispiel auf dasselbe PyInt_Object verweisen, was für den is-Vergleich zu „True“ führt.

Interne Optimierungsdetails

Der Optimierungsprozess des Compilers wird von der Funktion „compiler_add_o“ durchgeführt. das ein Wörterbuch zum Speichern von Konstanten verwendet. Identische Konstanten belegen denselben Platz im Wörterbuch, was zu einem einzigen konstanten Objekt im kompilierten Bytecode führt.

Ausnahmen von der Regel

Das Zusammenführungsverhalten des Compilers gilt nicht für komplexe Literale wie Tupel oder Listen. Während die enthaltenen Elemente zusammengeführt werden können, bleiben die Literale selbst unterschiedliche Objekte.

>>> a = (257, 258)
>>> b = (257, 258)
>>> a is b
False
>>> a[0] is b[0]
True

Fazit

Pythons Compiler führt erhebliche Optimierungen durch, um die Speichernutzung zu reduzieren, einschließlich der Zusammenführung identischer Konstanten im kompilierten Code. Während der Integer-Cache selbst keinen direkten Einfluss auf diese Optimierungen hat, verhalten sich Integer-Vergleiche mit identischen Werten dennoch wie erwartet, wobei gleiche Werte für is- und ==-Vergleiche zu „True“ führen.

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