当python添加小整数时，幕后会发生什么？

我最近在玩弄

id

，意识到（c？）Python做了一些非常明智的事情：它确保小int始终具有相同的

id

>>> a, b, c, d, e = 1, 2, 3, 4, 5
>>> f, g, h, i, j = 1, 2, 3, 4, 5
>>> [id(x) == id(y) for x, y in zip([a, b, c, d, e], [f, g, h, i, j])]
[True, True, True, True, True]

但我突然想到，数学运算的结果是否也是如此。结果是：

>>> nines = [(x + y, 9) for x, y in enumerate(reversed(range(10)))]
>>> [id(x) == id(y) for x, y in nines]
[True, True, True, True, True, True, True, True, True, True]

似乎它在n=257时开始失败

>>> a, b = 200 + 56, 256
>>> id(a) == id(b)
True
>>> a, b = 200 + 57, 257
>>> id(a) == id(b)
False

但有时，即使数字更大，它仍然有效：

>>> [id(2 * x + y) == id(300 + x) for x, y in enumerate(reversed(range(301)))][:10]
[True, True, True, True, True, True, True, True, True, True]

---

这是怎么回事？python是如何做到这一点的？

AFAIK，id与参数的大小无关。它必须返回一个生命周期唯一标识符，如果两个不同的参数不同时存在，它可以为它们返回相同的结果。

Python以一定的数字保存一个

int

对象池。当您在该范围内创建一个时，实际上会得到对先前存在的一个的引用。我怀疑这是出于优化的原因

对于超出该池范围的数字，无论何时尝试创建一个新对象，都会返回一个新对象

$ python
Python 3.2 (r32:88445, Apr 15 2011, 11:09:05) 
[GCC 4.5.2 20110127 (prerelease)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> x = 300
>>> id(x)
140570345270544
>>> id(100+200)
140570372179568
>>> id(x*2)
140570345270512
>>> id(600)
140570345270576

PyObject*PyInt_FromLong（long-ival） 返回值：新引用。创建一个 值为的新整数对象 伊瓦尔

当前的实现保持了 所有对象的整数对象数组 如果选择-5和256之间的整数 在指定的范围内创建一个int 事实上，只需要回一个参考 现有对象。因此它应该是 可以更改1的值。我 怀疑Python在中的行为 此案例未定义。：-）

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强调我的

你陷入了一个不寻常的陷阱：

id(2 * x + y) == id(300 + x)

这两个表达式

2*x+y

和

300+x

没有重叠的生存期。这意味着Python可以计算左侧，获取其id，然后在计算右侧之前释放整数。当CPython释放一个整数时，它会将其放在一个释放的整数列表中，然后在下次需要时将其重新用于另一个整数。因此，即使计算结果非常不同，您的ID也会匹配：

>>> x, y = 100, 40000
>>> id(2 * x + y) == id(300 + x)
True
>>> 2 * x + y, 300 + x
(40200, 400)

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从文档：返回对象的“标识”。这是一个整数（或长整数），保证该对象在其生存期内唯一且不变。两个生命周期不重叠的对象可能具有相同的id（）值。@Daenyth:请指定不正确的内容。呃，为什么删除注释而不解释它呢？一个（或部分或全部）python实现为某些少量整数保留一个数组的事实并不影响id（）的工作方式。谁知道在其他或未来的实现中会不会是这样呢？我们不应该依赖于实现细节，而应该依赖于文档化的API来避免不好的意外。API声明了唯一性和一致性或不重叠的对象，没有其他内容。对于int的某些值，它会产生相同的输出，这很好，但这只是偶然的（由于您正在使用的当前实现）。再看看投票结果，我不知道为什么会有这么多人投了反对票。这里有两种行为，第一种是（实现定义的）特定整数对象的缓存，第二种是重用ID的可能性。Hyperboreus（AFAIU）正确地指出，在两个不同的对象上看到

id（）

的相同结果，在对象具有非重叠生命期的情况下，这似乎毫无意义。邓肯的回答基本上就是这么说的，尽管无可否认，措辞没有那么清晰。这不是重点，每个人都有权在他们认为合适的时候这样做。重要的不是将代码基于随意的实现行为，而是基于文档化的API。顺便说一句，这是一个非常有趣的问题，有很多有趣的答案和评论。当数字较大时会发生什么？有时ID还是一样的。它是在做散列查找还是什么？@jsau:我编辑了我的答案以包含它。@Daenyth，是的，但有时它不是一个新对象；正如我的示例所示，有时

2*x+y

返回与

300+x

相同的对象。还是我误解了

id

的作用？@jsau：我没看到。我不能确定在这种情况下会发生什么，但我确实发布了一个示例，支持您重新获得一个新对象

id（）

返回对象的唯一标识符，在cpython中，该标识符是对象在内存中的地址。如果id指向的对象被垃圾回收，则id将被重用。所以你不能把id作为伪对象密钥，它们可能会在以后指向不同的东西。好的，这是有道理的。谢谢因此，如果您上面所说的是真的，那么就有一种感觉，python int是可变的（只有在被垃圾收集之后）。