python小數據池，代碼塊的深刻剖析。

一，什麼是代碼塊。

根據官網提示咱們能夠獲知：

根據提示咱們從官方文檔找到了這樣的說法：
A Python program is constructed from code blocks. A block is a piece of Python program text that is executed as a unit. The following are blocks: a module, a function body, and a class definition. Each command typed interactively is a block. A script file (a file given as standard input to the interpreter or specified as a command line argument to the interpreter) is a code block. A script command (a command specified on the interpreter command line with the ‘-c‘ option) is a code block. The string argument passed to the built-in functions eval() and exec() is a code block.
A code block is executed in an execution frame. A frame contains some administrative information (used for debugging) and determines where and how execution continues after the code block’s execution has completed.

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上面的主要意思是：

Python程序是由代碼塊構造的。塊是一個python程序的文本，他是做爲一個單元執行的。

代碼塊：一個模塊，一個函數，一個類，一個文件等都是一個代碼塊。

而做爲交互方式輸入的每一個命令都是一個代碼塊。

什麼叫交互方式？就是我們在cmd中進入Python解釋器裏面，每一行代碼都是一個代碼塊，例如：

而對於一個文件中的兩個函數，也分別是兩個不一樣的代碼塊：

OK，那麼如今咱們瞭解了代碼塊，這和小數據池有什麼關係呢？且聽下面分析。

二，id，is，==

在Python中，id是什麼？id是內存地址，好比你利用id()內置函數去查詢一個數據的內存地址：

name = '太白'
print(id(name))  # 1585831283968

那麼 is 是什麼？ == 又是什麼？

== 是比較的兩邊的數值是否相等，而 is 是比較的兩邊的內存地址是否相等。 若是內存地址相等，那麼這兩邊實際上是指向同一個內存地址。

能夠說若是內存地址相同，那麼值確定相同，可是若是值相同，內存地址不必定相同。

 三，小數據池

小數據池，也稱爲小整數緩存機制，或者稱爲駐留機制等等，博主認爲，只要你在網上查到的這些名字其實說的都是一個意思，叫什麼因人而異。

那麼到底什麼是小數據池？他有什麼做用呢？

大前提：小數據池，只針對，整數，字符串，bool值。

官方對於整數，字符串的小數據池是這麼說的:

對於整數，Python官方文檔中這麼說：
The current implementation keeps an array of integer objects for all integers between -5 and 256, when you create an int in that range you actually just get back a reference to the existing object. So it should be possible to change the value of 1. I suspect the behaviour of Python in this case is undefined.

對於字符串：
Incomputer science, string interning is a method of storing only onecopy of each distinct string value, which must be immutable. Interning strings makes some stringprocessing tasks more time- or space-efficient at the cost of requiring moretime when the string is created or interned. The distinct values are stored ina string intern pool. –引自維基百科

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來，我給大家翻譯並彙總一下，這個表達的意思就是：

Python自動將-5~256的整數進行了緩存，當你將這些整數賦值給變量時，並不會從新建立對象，而是使用已經建立好的緩存對象。

python會將必定規則的字符串在字符串駐留池中，建立一份，當你將這些字符串賦值給變量時，並不會從新建立對象， 而是使用在字符串駐留池中建立好的對象。

其實，不管是緩存仍是字符串駐留池，都是python作的一個優化，就是將~5-256的整數，和必定規則的字符串，放在一個‘池’（容器，或者字典）中，不管程序中那些變量指向這些範圍內的整數或者字符串，那麼他直接在這個‘池’中引用，言外之意，就是內存中之建立一個。

優勢：可以提升一些字符串，整數處理人物在時間和空間上的性能；須要值相同的字符串，整數的時候，直接從‘池’裏拿來用，避免頻繁的建立和銷燬，提高效率，節約內存。

缺點：在‘池’中建立或插入字符串，整數時，會花費更多的時間。

int：那麼你們都知道對於整數來講，小數據池的範圍是-5~256 ，若是多個變量都是指向同一個（在這個範圍內的）數字，他們在內存中指向的都是一個內存地址。

那麼對於字符串的規定呢？

str:字符串要從下面這幾個大方向討論：

1,字符串的長度爲0或者1，默認都採用了駐留機制（小數據池）。

2,字符串的長度>1,且只含有大小寫字母，數字，下劃線時，纔會默認駐留。

 

3,用乘法獲得的字符串，分兩種狀況。

　　3.1 乘數爲1時：

僅含大小寫字母，數字，下劃線，默認駐留。

含其餘字符，長度<=1,默認駐留。

含其餘字符，長度>1,默認駐留。

　　3.2 乘數>=2時：

僅含大小寫字母，數字，下劃線，總長度<=20,默認駐留。

4，指定駐留。

from sys import intern
a = intern('hello!@'*20)
b = intern('hello!@'*20)
print(a is b)
#指定駐留是你能夠指定任意的字符串加入到小數據池中，讓其只在內存中建立一個對象，多個變量都是指向這一個字符串。

知足以上字符串的規則時，就符合小數據池的概念。

bool值就是True，False，不管你建立多少個變量指向True，False，那麼他在內存中只存在一個。

看一下用了小數據池（駐留機制）的效率有多高：

顯而易見，節省大量內存在字符串比較時，非駐留比較效率o(n)，駐留時比較效率o(1)。

好，那麼如今我們知道了小數據池的概念，知道了代碼塊，那麼還有什麼問題呢？有！有！有！

下面就是我們的關鍵部分，也是這篇博客的高潮部分，瞪大眼睛看~

四，代碼塊與小數據池的關係。

一樣一段代碼，爲何在交互方式中執行，和經過python代碼的文件執行結果不一樣呢？

# pycharm 經過運行文件的方式執行下列代碼：
i1 = 1000
i2 = 1000
print(i1 is i2)  # 結果爲True

經過交互方式中執行下面代碼：
>>> i1 = 1000
>>> i2 = 1000
>>> print(i1 is i2)
False

結果爲何不一樣呢？難道是解釋器出問題，仍是pycharm軟件出問題了？？？ NONONO，Too Young Too Simple!

這是由於代碼塊內的緩存機制，和代碼塊與代碼塊之間的緩存機制不一樣！

　　Python在執行同一個代碼塊的初始化對象的命令時，會檢查是否其值是否已經存在，若是存在，會將其重用。換句話說：執行同一個代碼塊時，遇到初始化對象的命令時，他會將初始化的這個變量與值存儲在一個字典中，在遇到新的變量時，會先在字典中查詢記錄，若是有一樣的記錄那麼它會重複使用這個字典中的以前的這個值。因此在你給出的例子中，文件執行時（同一個代碼塊）會把i一、i2兩個變量指向同一個對象。

　　若是是不一樣的代碼塊，他就會看這個兩個變量是不是知足小數據池的數據，若是是知足小數據池的數據則會指向同一個地址。因此：i一、i2賦值語句分別被看成兩個代碼塊執行，可是他們不知足小數據池的數據因此會獲得兩個不一樣的對象，於是is判斷返回False。

更多驗證：

# 雖然在同一個文件中，可是是不一樣的代碼塊，不知足小數據池（駐存機制），則指向兩個不一樣的地址。
def func():
    i1 = 1000
    print(id(i1))  # 2288555806672

def func2():
    i1 = 1000
    print(id(i1))  # 2288557317392

func()
func2()

最後，在深刻一點，對於同一個代碼塊的變量複用的問題，只能針對於數字，字符串，bool值，而對於其餘數據類型是不成立的。

# 同一個代碼塊下，數字，字符串，bool值的複用成立。
a1 = 1000
a2 = 1000
print(id(a1),id(a2))  # 2419837390800 2419837390800

s1 = 'alexsb@'
s2 = 'alexsb@'

print(id(s1),id(s2))  # 2278732245624 2278732245624  

f1 = True
f2 = True
print(id(f1),id(f2))  # 1672093872 1672093872

# 同一個代碼塊下，元祖，列表，字典的複用不成立。
tu1 = (1,2,3)
tu2 = (1,2,3)
print(id(tu1),id(tu2))  # 2278732278088 2278732279312

l1 = [1, 2, 3]
l2 = [1, 2, 3]
print(id(l1),id(l2))  # 2278733685000 2278733685192

dic1 = {'name':'taibai'}
dic2 = {'name':'taibai'}
print(id(dic1),id(dic2))  # 2278728382728 2278728382856

 本文大量引用和參考連接以下： 

https://zhidao.baidu.com/question/494120409773699052.html  

http://mini.eastday.com/bdmip/180405084648167.html