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Python 中 is 与 == 的底层差异

舞姬之光

舞姬之光

发布时间:2026-01-26 19:41:02

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来源于php中文网

原创

is 比较对象身份(内存地址),== 调用 eq 方法比较逻辑相等;None 检查必须用 is None;小整数和短字符串缓存属实现细节,不可依赖;自定义类可重载 == 但无法重载 is。

python 中 is 与 == 的底层差异

is 比较的是对象身份,== 调用的是 __eq__ 方法

Python 中 is 判断两个变量是否指向**同一块内存地址**(即 id(a) == id(b)),而 == 默认行为是调用左操作数的 __eq__ 方法,由类自己定义“相等”的逻辑。这意味着即使两个对象内容完全一样,is 也可能为 False,而 == 可能为 True

常见误用场景:用 is 判断字符串或数字是否“值相等”,比如 if x is "hello"if n is 1000——这在某些情况下看似可行,但不可靠。

  • 小整数(-5 到 256)和短字符串会被 Python 缓存,所以 10 is 10"a" is "a" 返回 True,但这属于实现细节,不是语言规范保证
  • 超出缓存范围后,1000 is 1000 在交互式解释器里可能为 True(因常量折叠),但在函数内或模块中很可能为 False
  • 自定义类若未重写 __eq__,默认继承自 object,此时 == 行为等价于 is

None 检查必须用 is,不能用 ==

None 是单例对象,全局唯一,所以判断是否为空值时,if x is None 是唯一正确写法。用 == 不仅低效(触发 __eq__ 查找和调用),还可能被恶意重载导致逻辑错误。

例如:

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class BadClass:
    def __eq__(self, other):
        return True  # 总是返回 True

x = BadClass() print(x == None) # True —— 完全违背预期 print(x is None) # False —— 正确

  • PEP 8 明确要求使用 is None,所有主流 linter(如 flake8、pylint)都会对 == None 报 warning
  • 同理适用于其他明确的单例,比如 NotImplementedEllipsis,也应优先用 is

自定义类中 == 的行为完全可控,is 却无法重载

is 是语言级操作,对应 CPython 的指针比较,任何类都无法覆盖;而 == 底层调用 __eq__,你可以自由实现。这意味着:

  • 若想让两个不同对象在逻辑上“相等”,必须实现 __eq__,并通常也要实现 __hash__(如果希望放入 set 或作为 dict 键)
  • 不实现 __eq__ 时,== 回退到 is,此时二者结果一致
  • 实现 __eq__ 时务必注意:返回值必须是布尔值,否则可能引发 TypeError(如返回字符串或 None

示例:

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x, self.y = x, y
    def __eq__(self, other):
        if not isinstance(other, Point):
            return NotImplemented
        return self.x == other.x and self.y == other.y

p1 = Point(1, 2) p2 = Point(1, 2) print(p1 == p2) # True print(p1 is p2) # False

性能差异微乎其微,但语义错误代价极高

单纯比速度:is 确实比 == 快,因为它不涉及方法查找和调用;但这个差距在绝大多数场景下可以忽略(纳秒级)。真正的问题在于语义混淆带来的 bug 难以定位。

  • 列表、字典、集合等可变对象,永远不要用 is 比较内容是否相同,哪怕它们刚被创建出来且元素一致
  • 测试中用 assert a == b 检查值,而不是 assert a is b,除非你明确想验证对象同一性
  • 反向场景也有:调试时发现 a == bTrue 但后续修改一个却没影响另一个——说明它们其实是不同对象,只是值相等,这时用 is 反而能帮你确认是否意外共享了引用

最易被忽略的一点:字符串驻留(interning)不是自动对所有字符串生效,只对编译期确定的、符合标识符规则的字符串默认驻留。运行时拼接的字符串,比如 "hello" + "_" + "world",即使结果相同,is 也几乎总是 False

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