为什么在Python 3.6.x/2.7.x中，两个具有相同浮点值的不同变量具有相同的id()？

Question

尝试：

f1 = 2.0
f2 = 2.0
print (id(f1), id(f2), id(f1) == id(f2))
f1 = 2.0
f2 = 2.00
print (id(f1), id(f2), id(f1) == id(f2))
f1 = 2.0
f2 = 2.0 + 0
print (id(f1), id(f2), id(f1) == id(f2))

Python 3.6.2的运行结果(v3.6.2:5fd33b5, Jul 8 2017, 04:14:34) [MSC v.1900 32 bit (Intel)]在win32系统上:

28901952 28901952 True
28901952 28901952 True
28901952 28903248 False

Python 3.6.1的运行结果（版本号v3.6.1，发布日期为2017年3月21日，编译器为MSC v.1900 64位（AMD64））：

408502020664 408502020664 True
408502020664 408502020664 True
408502020664 408502019104 False

结果（'2.7.13（默认，Jun 26 2017，10:20:05）\n [GCC 7.1.1 20170622（Red Hat 7.1.1-3）] '，sys.version_info（major = 2，minor = 7，micro = 13，releaselevel ='final'，serial = 0））：

(140026865510064, 140026865510064, True)
(140026865510064, 140026865510064, True)
(140026865510064, 140026865509968, False) 

为什么浮点数的ID是相同的？ 在背后发生了什么（类似于保留整数对象的范围为-5到256）？

- V. E.

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你看过字节码吗？我猜2.0会变成一个浮点常量，然后所有硬编码的2.0都会引用它。你可以尝试请求用户输入并输入2.0，然后我敢打赌它们是不同的ID。 - dutt

@Coldspeed 不完全是重复，如果他们在询问实现细节。 - Chris_Rands

所以它被标记为Python3。 - V. E.

and it is no dup. - V. E.

好的，完成了 - 这是Python 3 - 请查看标签。 - V. E.

Answer 1

只有当代码被编译/翻译成字节码时，才会发生这种情况，而不是在REPL中解释（尽管一些解释器也可能显示此行为）。考虑以下函数：

def fn():
    f1 = 2.0
    f2 = 2.0
    return f1, f2

当这个函数被编译成字节码时，文字“2.0”成为函数“fn”的本地常量。Python足够聪明，可以看到第一个“2.0”和第二个“2.0”是相同的，因此只存储一次。在运行时，函数将从函数的“co_consts”中加载常量，并分别将其存储在“f1”和“f2”中。这就是为什么“f1”和“f2”具有相同的“id”的原因：它们是对同一常量的引用。

>>> f1, f2 = fn()
>>> f1 is fn.__code__.co_consts[1]
True
>>> f2 is fn.__code__.co_consts[1]
True

2.0 + 0的id与原始常量2.0不同，因为原始常量2.0是不可变的，Python不会跳过（本来是幂等的）加法运算。因此，加法的结果必须是一个新对象，因此具有不同的id。

- user2722968