CPython中处理 is 与 is not 语句

起步

文档中 https://docs.python.org/3.8/r... 表示对于 x is y 当且仅当两个变量指向同一对象时才为真。对象可以通过 id() 函数来查看它的身份（id() 函数返回了对象在内存中的映射）。

is 与 is not 的字节码

is 与 is not 都是操作符。 is not 是整体的，千万别把 x is not y 当做是 x is (not y) 。

来看看这两个操作符对应的字节码(基于 Python 3.8):

>>> def fun():
...   x is y
...   x is not y
... 
>>> import dis
>>> dis.dis(fun)
  2           0 LOAD_GLOBAL              0 (x)
              2 LOAD_GLOBAL              1 (y)
              4 COMPARE_OP               8 (is)
              6 POP_TOP

  3           8 LOAD_GLOBAL              0 (x)
             10 LOAD_GLOBAL              1 (y)
             12 COMPARE_OP               9 (is not)
             14 POP_TOP
             16 LOAD_CONST               0 (None)
             18 RETURN_VALUE
>>>

对于 COMPARE_OP 对应的动作

case TARGET(COMPARE_OP): {
    PyObject *right = POP();
    PyObject *left = TOP();
    PyObject *res = cmp_outcome(tstate, oparg, left, right);
    Py_DECREF(left);
    Py_DECREF(right);
    SET_TOP(res);
    if (res == NULL)
        goto error;
    PREDICT(POP_JUMP_IF_FALSE);
    PREDICT(POP_JUMP_IF_TRUE);
    DISPATCH();
}

这部分的代码的含义是先将代对比的两个操作数从栈中取出，通过 cmp_outcome(tstate, oparg, left, right) 得到两数的操作结果，再将结果 res 放入栈顶。

cmp_outcome 函数的相关代码是：

static PyObject *
cmp_outcome(PyThreadState *tstate, int op, PyObject *v, PyObject *w)
{
    int res = 0;
    switch (op) {
    case PyCmp_IS:
        res = (v == w);
        break;
    case PyCmp_IS_NOT:
        res = (v != w);
        break;
        ...
    }
    v = res ? Py_True : Py_False;
    Py_INCREF(v);
    return v;
}

在 cmp_outcome() 函数中，仅通过对比两个指针的值是否相等来判断它们是否是指向同一对象。

纯Python代码解释

通过 id() 函数可以来判断某一对象在内存中对应的地址，因此用它也可以来判断两个变量是否指向了同一对象：

def _is(a, b):
    return id(a) == id(b)

def _is_not(a, b):
    return id(a) != id(b)