在Python 2.x中使用'is'运算符比较对象与空元组

Question

我习惯在Python中看到 if obj is None: 这样的写法，最近我发现了 if obj is (): 这种写法。因为元组是不可变的，所以在Python解释器内部，把空元组当成一个单例（也就是只有一个实例）似乎是个合理的优化，这样就可以用 is 来比较，而不需要用 ==。但是，这种做法有没有什么保证呢？从哪个版本开始有这样的保证呢？

[编辑] 这个问题很重要，因为如果空元组 () 不是单例，并且有办法生成一个地址不同的空元组，那么使用 is {} 就会出错。如果这个特性只在Python 2.x的某个版本（x > 0）中有保证，那么如果你需要确保代码的向后兼容性，就需要知道这个x的值。此外，还需要知道在使用pypy、jython或ironpython时，这是否会导致代码出错……

Answer 1

这是当前版本的CPython中的一个非保证的实现细节，所以在其他Python版本中，比如Jython、IronPython、PyPy，甚至未来的CPython版本，你可能不能依赖这个特性。

在我的系统上，使用 is 和一个大列表进行比较时，似乎快了大约0.04微秒：

$ python -m timeit -s "x = range(10000)" "x is ()"
10000000 loops, best of 3: 0.0401 usec per loop

$ python -m timeit -s "x = range(10000)" "x == ()"
10000000 loops, best of 3: 0.0844 usec per loop

当然，如果你比较的是一个有自定义 __eq__() 方法的对象，情况可能会糟糕得多：

$ python -m timeit -s $'import time\nclass X(object):\n    def __eq__(self, other): return time.sleep(1)\nx = X()' "x == ()"
10 loops, best of 3: 1e+03 msec per loop

不过，如果这个效率差异非常重要，我觉得这可能说明设计上有问题。

Answer 2

我们来用 id() 这个方法获取 () 的内部 ID：

>>> id(())
140180995895376
>>> empty_tuple = ()
>>> id(empty_tuple)
140180995895376        # same as the id of ()
>>> from copy import copy
>>> id(copy(empty_tuple))
140180995895376        # still the same as the id of ()

看起来在 Python 中，() 实际上是作为一个单例存储的（至少在 Python 2.6 及以上版本中是这样）。

对于 "" 这个空字符串变量也是一样的情况。

Answer 3

根据Python 2和Python 3的官方文档：

... 两个空元组的出现可能会返回同一个对象，也可能不会。

换句话说，你不能指望 () is () 这个表达式总是返回真。