Python的对象缓存
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关闭于 2025-11-25 14:37
只对不可变对象进行缓存：
- 可变对象（列表、字典、集合）永远不会缓存
-
l1 = [1, 2, 3] l2 = [1, 2, 3] print(l1 is l2) # 总是False
Python的对象缓存包括：
- 小整数缓存（-5~256）
- 字符串interning（短字符串、标识符）
- 空不可变容器（空元组、空frozenset）
- 单例对象（None、True、False）
-
不同Python实现行为不同：
- CPython: 有上述缓存机制
- PyPy: 可能有更积极的优化
- Jython/IronPython: 基于JVM/.NET，行为不同
- MicroPython: 为了节省内存，缓存范围可能不同
小整数缓存（-5 ~ 256）
CPython在启动时预先创建了范围在-5到256之间的整数对象池
# 小整数缓存示例 a = 100 b = 100 print(a is b) # True - 指向同一个对象 c = 257 d = 257 print(c is d) # 在交互式环境通常为False，在脚本中可能为True，取决于编译优化
字符串Interning
Python会对某些字符串进行"interning"（字符串驻留），确保相同内容的字符串只存储一份：
# 字符串字面量通常会被intern s1 = "python" s2 = "python" print(s1 is s2) # True - 相同字面量通常指向同一对象 # 动态创建的字符串不会自动intern s3 = "py" + "thon" s4 = "".join(["p", "y", "t", "h", "o", "n"]) print(s1 is s3) # 可能为True（编译优化） print(s1 is s4) # False - 运行时创建的字符串 # 手动intern字符串 import sys s5 = sys.intern("hello world!") s6 = sys.intern("hello world!") print(s5 is s6) # True - 手动intern后指向同一对象
空元组
t1 = () t2 = () print(t1 is t2) # True - 只有一个空元组实例
布尔值
print(True is True) # True - 单例 print(False is False) # True - 单例 b1 = bool(1) b2 = bool(1) print(b1 is b2) # True - 指向相同的True对象
None
print(None is None) # True - 经典的单例模式
小浮点数
f1 = 0.0 f2 = 0.0 print(f1 is f2) # 通常为True，但不应依赖
空frozenset
fs1 = frozenset() fs2 = frozenset() print(fs1 is fs2) # True - 只有一个空frozenset实例
代码块优化
在同一个代码块（如函数、模块级别）中，CPython会进一步优化：
def example(): x = 1000 y = 1000 print(x is y) # True - 同一代码块内的常量优化 example() # 但不同代码块之间: def func1(): return 1000 def func2(): return 1000 print(func1() is func2()) # False - 不同代码块
