python3にて：'is'の処理について質問です

Question

python3にて：なぜa = ';;'のときだけngになるのかわかりません

プログラミング初心者です。
どなたかご教授いただければ幸いですm(_ _)m

>>> a = ';'
>>> if a is ';':
...     print(a)
...
;
>>> a = ';;'
>>> if a is ';;':
...     print(a)
... else:
...     print('ng')
...
ng
>>> a = 'a'
>>> if a is 'a':
...     print(a)
... else:
...     print('ng')
...
a
>>> a = 'aa'
>>> if a is 'aa':
...     print(a)
... else:
...     print('ng')
...
aa

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

is を ==にするとTrueになります

Answer 1

• 前提として、質問文のコードは本来すべてngになる（is比較した結果がFalseになる）のがもっとも「自然な動作」です。リテラルを評価した結果は新たに生成されたオブジェクトになるのが原則だからです。
• 処理系の実装では、最適化のためにある種のリテラルから生成されるオブジェクトをキャッシュしています。結果として、別の箇所に書かれた同じリテラルを評価した結果のis比較はTrueになる場合があります。具体的にどのようにキャッシュ化を行うかは処理系に依存し、明文化されていません。マイナーバージョンでも変わるかもしれません。
• このことは言語マニアの興味の対象にはなるかもしれませんが、通常のプログラミングで意識する必要はありません。値の比較のためは常に==を使い、同一性の比較というもっと特殊なシチュエーションでのみisを使います。

Comments

[autobahn1111]

回答ありがとうございます！
とてもわかりやすく、疑問が解決いたしました！

Answer 2

対話型実行の構文解析は、スクリプトファイル実行の構文解析とは違うので、同じようにはいきません。

Python3.6.8の対話型実行で、同じ内容の文字リテラルが同じオブジェクトになるかどうかを試してました。
すべて網羅しては調べていませんが、実験の範囲では、

・1文字だと同じオブジェクト
・英字2文字だと同じオブジェクト
・記号2文字の場合、同じ行内では同じオブジェクトで、違う行だと違うオブジェクト

のようです。なおここでは、同じ行とはプロンプトが>>>から次の>>>までです。

もし、
・どんな文字列も、同じ行内では同じオブジェクトで、違う行だと違うオブジェクト
だと「なるほど」と納得しやすいのですが、上記の違いは不思議です。

どうも、「英数字だけからなる文字列」は、行を越えても同一内容なら同一オブジェクトな気がします。
「識別子の形をしたものは」かと思いましたが、1aとかも同一オブジェクトになります。
ソースを読めば理由がわかるかもしれません。あるいは、理由がないかもしれませんが。

と、思いついて、
exec("print(id(';;'))")
を対話型実行でやってみましたが、

>>> exec("print(id(';;'))")
140401078800256
>>> exec("print(id(';;'))")
140401078800256
>>> exec("print(id"+"(';;'))")
140401078800312
>>> exec("print(id(';;'))")
140401078800256
>>> exec("print(id(';;'))"+"")
140401078800256
>>> exec("print(id(';;')"+")")
140401078800256
>>> exec("print(id(';;'"+"))")
140401078800312

不思議です。

Comments

[hayataka2049]

最後の実行例は、生成されたオブジェクトの参照カウンタがゼロになってメモリ領域が解放され、状態がたまたま元に戻ってから再度同じことをするので同じ場所に確保される・・・という可能性もあります。

[autobahn1111]

回答ありがとうございます！
同じオブジェクトになるか否かの実験までしていただきとても参考になりました！

Answer 3

同じ文字列でも同じオブジェクトになる保証はありません。
数値も同様。
スクリプトで実行した場合は、同じ文字列リテラルは同じオブジェクトになります。

>>> a = 999
>>> a is 999
False
>>> a = 'aa'
>>> b = 'a'
>>> b += 'a'
>>> b
'aa'
>>> a == b
True
>>> a is b
False

Comments

[autobahn1111]

回答ありがとうございます！
'is'と'=='の使い分けについて留意いたします！