Python整数统计 整数用python

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目录

• python的整数重用机制

• small_ints
• 代码块

• 问题一：为什么在vscode中运行代码，得到了不符的结果？
• 问题二：在问题一存在的基础上，为什么能测得[-5,256]这一范围？

• 其他图片

• vscode已安装的扩展
• settings.json

• 后语
• 附带ID为“发霉的宅大人”帮忙提供的版本相关源码
• 2021-1-4
• 2021-1-5
• 新的问题
• 2021-1-7

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python的整数重用机制

大体可以分为两部分：

small_ints

链表small_ints内保存着一定范围的小整数。当有变量引用了范围内的整数时，就会直接引用此中的地址，而非开辟新地址来存储数据。
这一范围可以通过下列代码来查看：

z = []
for i in range(-1000, 1000):
    for j in range(-1000, 1000):
        if id(i) == id(j):
            z.append(i)
print([z[0], z[-1]])

python3.8.3得出的结果是[-5,256]。
也就是说，当以‘=’形式来给变量a、b赋范围内值时，id(a)==id(b)。

代码块

代码块是程序的一个最小的基本执行单位，一个模块文件、一个函数体、一个类、交互式命令中的单行代码都叫做一个代码块。
Python内部为了进一步提高性能，凡是在一个代码块中创建的整数对象，如果值不在small_ints缓存范围之内，但在同一个代码块中已经存在一个值与其相同的整数对象了，那么就直接引用该对象，否则创建一个新的对象出来。
需要注意的是，在small_ints范围外的负数并不适用这一规则。（范围内的负数浮点数同样不适用）

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问题一：为什么在vscode中运行代码，得到了不符的结果？

下面放一张全图

问题二：在问题一存在的基础上，为什么能测得[-5,256]这一范围？

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其他图片

vscode已安装的扩展

settings.json

后语

之前接触到整数缓存时曾做过测试，的确与介绍相符。但是，近期却发现自己测试出了相反的结果，一直不明白哪里出了问题，因此发到网上来。如有人能指出，不胜感激。

附带ID为“发霉的宅大人”帮忙提供的版本相关源码

#ifndef NSMALLPOSINTS
#define NSMALLPOSINTS           257
#endif
#ifndef NSMALLNEGINTS
#define NSMALLNEGINTS           5
#endif

static PyObject *
get_small_int(sdigit ival)
{
    PyObject *v;
    assert(-NSMALLNEGINTS <= ival && ival < NSMALLPOSINTS);
    v = (PyObject *)&small_ints[ival + NSMALLNEGINTS];
    Py_INCREF(v);
#ifdef COUNT_ALLOCS
    if (ival >= 0)
        _Py_quick_int_allocs++;
    else
        _Py_quick_neg_int_allocs++;
#endif
    return v;
}

2021-1-4

昨天卸载并重新安装了新版本的python、vscode，情况依旧没有改变。

测试小整数缓存表范围，ok（与之前一样）。

测试256地址，在不同代码块内保持一致，但每次都不一样。

测试-6地址，每次都不一样，但在不同代码块内保持一致。

2021-1-5

在“发霉的宅大人”的建议下，使用IDLE进行测试，以下为测试结果：

使用python解释器进行测试（不懂得怎么在定义函数时换行，暂时没找到教程，因此使用时尝试了多次，代码格式有没有问题……），以下为测试结果：

显然，256在不同代码块处于相同的地址中，而257则在不同代码中呈现出了两处地址。这对我来说无疑是个好消息。我曾以为，python中的小整数缓存表都存储在固定的地址之中。在直接使用python解释器运行代码没问题的情况下，我重新取得了256的地址：

256的地址和上面256的地址并不相同，看样子python会在每次代码运行前为处于[-5,256]区间的小整数重新分配地址。

新的问题

将上述问题综合一下，本文的主要问题变成：
“为什么vscode、IDLE二者和python解释器运行同一代码会出现不同的结果？是什么导致了这一区别？”

2021-1-7