python - `[]` 和 `list()' 的行为有什么区别？

Question

print(id([]) == id([]))
# prints 'True'

print(id(list()) == id(list()))
# prints 'False'

x = []
y = []
print(id(x) == id(y))
# prints 'False'

对于上述代码，为什么 list() 的行为与 [] 不同？

Answer 1

在您的第三个 id 比较中，您正在比较具有重叠生命周期的两个对象的 ID 值。根据 id 函数的约定，这必须返回 False。您会看到与 list() 相同的行为。

在前两个 id 比较中，所涉及的对象具有不重叠的生命周期。具有非重叠生命周期的对象的 ID 值是否碰巧相同是一个实现细节，您不应该依赖它是一种方式还是另一种方式。行为如有更改，恕不另行通知。

在当前的 CPython 中，ID 值恰好与 [] 相同，因为 [] 使用 BUILD_LIST操作码，调用 C 函数 PyList_New , 并且 PyList_New 使用释放列表头结构的空闲列表来加速分配:

PyObject *
PyList_New(Py_ssize_t size)
{
    ...
    if (numfree) {
        numfree--;
        op = free_list[numfree];
        _Py_NewReference((PyObject *)op);

当列表被释放时，保存元素指针的缓冲区被释放，但是(直到最大空闲列表大小)头部保存关于对象类型、引用计数、容量等信息的信息。goes on the free list :

static void
list_dealloc(PyListObject *op)
{
    ...
    if (numfree < PyList_MAXFREELIST && PyList_CheckExact(op))
        free_list[numfree++] = op;
    else
        Py_TYPE(op)->tp_free((PyObject *)op);
    Py_TRASHCAN_SAFE_END(op)
}

由第一个 [] 创建的列表在第二个 [] 表达式之前死亡，因此它的 header 进入空闲列表，然后被第二个重用[]。 id 值基于此 header 的地址，因此两个列表具有相同的 ID 值。

相比之下，list()会经过tp_new和tp_init，而list的 tp_new 是 PyType_GenericNew，它不经过相同的空闲列表。 PyType_GenericNew 恰好将两个列表分配到不同的内存中，产生不同的 ID 值。