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Pythonのid関数は一体何を指しているのか?

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sin_250

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Pythonのid関数の挙動が理解できません。
以下の話はCPythonに限って頂いて構いません。

背景

Pythonが変数をどのように扱っているかを調べるため、変数のアドレスを調べたいです。
調べてみたところ、Pythonではid関数がそれに近いことをしてくれる(というかそれくらいしか出来ない)と知り、試しています。

調べたこと・理解できないこと

Pythonのオフィシャルドキュメントでは、id関数について、
Return the “identity” of an object. This is the address of the object in memory. と記載されています。

しかし、もしid関数がメモリ上のオブジェクトのアドレス番地(それそのものでなかったとしても、それに準ずるもの)を返すのだとすれば、
以下の挙動が納得できません。

#!/usr/bin/env python
# coding: utf-8
a = 3
b = 3
print(id(a) == id(b))  # True!?

変数abはメモリ上では明らかに異なる番地に作成されているはずです。
id関数は実際のところ、一体何を指しているのでしょうか。

よろしくお願い致します。

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回答 2

checkベストアンサー

+8

CPythonは一部のimmutableなオブジェクトをキャッシュします。

これは公式に文書化された動作ではなく、実装依存の最適化です。

小さな整数と短い文字列はキャッシュされます。

ライブラリと拡張 FAQ — Python 3.7.3 ドキュメント

ですから、値によってそうなったりそうならなかったりします。

>>> a = 10**100
>>> b = 10**100
>>> id(a) == id(b)
False

CPythonでidがオブジェクトのメモリ番地を返すことは間違いありません。ただし、それを知ってもPythonを書く上ではほとんど役には立たないでしょう。

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  • 2019/06/01 21:19

    ありがとうございます。知りませんでした、勉強になりました。
    idの結果をprintしながら、いわゆる参照の値渡しなどの動きをキレイに確認できないかなぁと思っていました。

    いずれにせよ、ありがとうございました。

    キャンセル

  • 2019/06/01 21:24

    確認に使う分には良いと思います。

    キャンセル

+2

変数のアドレスを調べたいです。

id(a)は、「変数aの~~」じゃなくて、「変数aに入っているオブジェクトの~~」なので、
a = b = なにかであれば、id(a)id(b)は常に同じです。変数自体のアドレスとは関係ないです。

Pythonのid(a)==id(b)は、Cである型 *a, *b;という変数宣言があった場合、&a==&bと比べているのではなくて、a==bと値を比べているのと同じです。

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  • 2019/06/02 01:27 編集

    (一番ナイーブな例で)グローバル変数ならglobals()で返るdictの内部にあるハッシュテーブル上のどこかに格納されている、ということになるのでしょうが、Pythonレイヤから覗き込むのはまず無理でしょうね。

    キャンセル

  • 2019/06/02 16:31

    なるほど、納得しました。
    def hoge(a):
    print(id(a))

    x = 3
    print(id(x))
    hoge(x)

    としたときにid(x)とid(a)が同じになってしまうのは何でだーと悩んでおりましたが、
    変数そのものではなく、変数が指すオブジェクトなのですね。
    ありがとうございました。

    キャンセル

  • 2019/06/02 20:12 編集

    C言語的な値渡しは一切ないのがミソですね。pythonの場合、intからすべて「参照型(オブジェクト)」です。

    キャンセル

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