False == 0和True == 1是一种实现细节还是语言保证的？

Question

在Python中，是否保证False == 0和True == 1（假设它们没有被用户重新赋值）？例如，无论Python的版本（包括现有版本和可能的未来版本），下面的代码是否始终会产生相同的结果？

0 == False  # True
1 == True   # True
['zero', 'one'][False]  # is 'zero'

非常感谢任何提供官方文档的参考！

正如许多答案中所指出的，`bool`是从`int`继承而来。因此，可以将问题重新提出为：“官方文档是否明确表示程序员可以依赖布尔值从整数继承，且取值为`0`和`1`？”这个问题对于编写健壮的代码，避免因为实现细节而导致失败非常重要！

- Eric O Lebigot

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@S.Lott: 上述问题有许多原因需要询问。 因此，在某些情况下，依赖布尔值为整数可以使您的代码更简单：您必须更改它吗？ 或者，您可能会发现其他人编写的代码中存在依赖于布尔值为整数的地方：您是否要在修改代码时打断正在修改的代码以“修复”现有代码，还是您可以放心当前的编码是正确的？ 还有大量其他例子。 更一般地说，了解规则很重要，这样您就可以玩好它并以可靠的方式编程。 - Eric O. Lebigot

原帖确切地呼应了你的观点：问题本质上是“这是实现细节吗？”因为我完全同意你的想法，即一个人不应该依赖于实现细节。如果布尔值是已知值的官方整数，则问题中的代码不依赖于实现细节，这很好。 - Eric O. Lebigot

@S. Lot：知道 False==0 和 True==1 可以更容易地计算序列中有多少个布尔值为真：你只需要写 sum(bool_list)。否则，你就必须写成 sum(1 for x bool_list if x)。 - dan04

@dan：这是一种计算布尔值的方法。我会说bool_list.count(True)更加显式；而且速度也快大约3倍... :) - Eric O. Lebigot

正如答案所示，Python布尔值实际上是整数的一种特殊子类。此外，Python显然有类型；也许你指的是它"不是静态类型"？同时，我不确定你所说的"I would not make errors in code"的含义。我从不喜欢将布尔值与整数混合使用，因为它们在概念上是不同的，如果Python布尔值不是整数，我也不介意，但知道它们是0和1的值是有用的。 - Eric O. Lebigot

Answer 1

在Python 2.x中，并不保证这种情况，因为可能会重新分配True和False。但即使发生这种情况，比较时仍会正确返回布尔值True和False。

在Python 3.x中，True和False是关键字，并且始终等于1和0。

在正常情况下，在Python 2中，以及始终在Python 3中： False对象的类型为bool，是int的子类：

    object
       |
     int
       |
     bool

这就是为什么在您的示例中，['zero'，'one'] [False] 起作用的唯一原因。它不会在不是整数子类的对象中起作用，因为列表索引仅适用于整数或定义了__index__方法的对象 (感谢mark-dickinson)。

编辑：

对于当前版本的Python和Python 3，这是正确的。 Python 2的文档 和 Python 3的文档 都说：

有两种类型的整数：[...] 整数（int）[...] 布尔值（bool）

在布尔值小节中:

布尔值：表示False和True的真实值[...]布尔值在几乎所有情况下都像0和1的值一样，只有当转换为字符串时，分别返回字符串“False”或“True”。

还有 Python 2的文档:

在数字上下文（例如在用作算术运算符的参数时），它们[False和True]像整数0和1一样运行。

因此，在Python 2和3中，布尔值明确被视为整数。

所以在Python 4出现之前您都是安全的。;-)

- Olivier Verdier

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0 == 0.0 返回True，而['zero'，'one'] [0.0] 失败。['zero'，'one'] [False] 正常工作，因为bool是int的子类。（int.subclasses()返回[<type 'bool'>]） - luc

细节说明：任何提供__index__方法的对象都可以用作列表索引，不仅仅是int或long的子类。 - Mark Dickinson

啊，是的，那里也有。但最好不要链接到Python 3.0文档：3.0已经过时了。 :) - Mark Dickinson

关于“在Python 2.x中，这并不能保证，因为True和False可能会被重新赋值”的说法，我认为虽然是事实，但任何重新赋值True或False的人应该自行承担奇怪后果。具体而言，在重新赋值之前将True存储起来，然后将结果与重新赋值后的True进行比较会导致错误。例如：a = True; True = 'i am an idiot'; a == True => False。除此之外，0和1作为默认值是标准化的，并且我相信依赖它们是一种常见做法，例如用它们作为索引到一个两个元素数组中，其中[0]代表false，[1]代表true。 - ToolmakerSteve

我刚刚注意到另一个官方确认的事实，即在实践中可以将True视为1，False视为0：https://docs.python.org/2/library/stdtypes.html#boolean-values。我将其添加到此答案中。 - Eric O. Lebigot

点赞是因为有一丝希望 Python 4 能解决这个问题。感谢您的贡献。 - Don Hatch

Answer 2

这里是有关Python 2.3中新的布尔类型的PEP讨论：http://www.python.org/dev/peps/pep-0285/。

将布尔值转换为整数时，整数值始终为0或1，但将整数转换为布尔值时，除了0以外的所有整数都为True。

>>> int(False)
0
>>> int(True)
1
>>> bool(5)
True
>>> bool(-5)
True
>>> bool(0)
False

- Erik Cederstrand

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由于您提供了bool转换的示例，我想指出我刚刚遇到的一个问题，它导致我的代码出现了错误。bool('0')为True。 - Techniquab

Answer 3

在Python 2.x中，它根本不保证：

>>> False = 5
>>> 0 == False
False

所以它可能会改变。在Python 3.x中，True、False和None是保留字，所以上述代码将不起作用。

通常，在布尔值中，您应该假定False始终具有整数值0（只要您不像上面那样更改它），但True可以具有任何其他值。 我不会依赖于True==1的任何保证，但在Python 3.x中，无论如何，这都将始终成立。

- Daniel G

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“True” 可以是任何其他值。我不会仅凭 True==1 来保证任何内容。但实际上，根据 http://www.python.org/dev/peps/pep-0285/ 和 http://docs.python.org/2/reference/datamodel.html#the-standard-type-hierarchy ，你可以依赖于 True==1。其中提到：“在几乎所有情况下，布尔值的行为与分别为0和1的值相同……” 我并不是说在 Py 2 中无法通过重新赋值 True 或 False 来覆盖这一点，但我的意思是，除非你项目中的某个程序员很蠢并且做了这样的重新赋值，否则这种行为是被保证的。 - ToolmakerSteve

顺便说一下，有时候切换到Python风格会遇到问题。例如：if not (2 != 2): # <== 这是可以的 print ("Hello, world!") if ! (1 != 2): # <== SyntaxError print ("Hello, world!") ``` https://rextester.com/VSTV98648 - SL5net

当它说 0==False 是 False 时，这是否真的意味着它是 5？ - Max

这会将名称为“False”的变量与内置作用域中绑定到该名称的布尔类型值混淆。布尔值始终等于0，无论分配给该名称的值是什么。 - chepner

Answer 4

让我们把这个问题分成两部分。

Python:

print(45 == "45")  # Output - False

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Javascript:

console.log(45 == "45")  # Output - true

在这里，大多数人认为JavaScript只检查两个对象的值，但事实并非如此。写console.log(45 == "45")与print(45 == "45")是类似的。
但现在你有一个问题，如果两种语法相似，为什么我得到不同的结果呢？

在JavaScript中：

• ==运算符在比较值之前执行类型转换。这意味着JavaScript会尝试将操作数转换为公共类型，然后再进行比较。
• 在JavaScript中，对于45 == "45"，字符串"45"会自动转换为数字，因为另一个操作数是数字。JavaScript尝试执行隐式类型转换以进行比较。字符串"45"可以转换为数字45，因此比较45 == "45"的结果为true。
• 类似于Python关键字is，JavaScript有一个===比较运算符。它检查两个对象是否位于同一台计算机的RAM内存位置。

在Python中：

在Python中，45和"45"具有不同的类型。45是<integer>类的一个实例，而"45"是<string>类的一个实例。它们不是同一个类的实例。

与Javascript不同，Python不进行内部类型转换，所以print(45 == "45")的结果是False。

Python使用内部类型转换，没错，但有一个条件。Python只会对boolean类型的对象进行内部类型转换。

因此，在表达式print(True == 1)中，布尔值True在执行比较之前被隐式地强制转换为整数1。结果是，比较print(1 == 1)得到的是True。

当你写print(True == 1)时，等价于print(1 == 1)。当Python解释器在执行这行代码之前到达这行代码时，它会将print(True == 1)转换为print(int(True) == 1)，最终变成print(1 == 1)，根据==规则，两边的对象value和type <class int>相同，因此你在终端看到的是True输出。

类似地，print(False == 0)等价于print(int(False) == 0)，最终变成print(0 == 0)，结果为True。

点击这里查看。

# Normal behavior
sample_1 = True
print(sample_1) # Output - True
print(int(sample_1)) # Output - 1

sample_2 = False
print(sample_2) # Output - False
print(int(sample_2)) # Output - 0


# Try with True - boolean
A = True + 5  # equivalent to `A = int(True) + 5`
print(A) # Output - 6 (True ---> 1)


# Try with False - boolean
B = False + 5 # equivalent to `A = int(False) + 5`
print(B) # Output - 5 (False ---> 0)


# Try both boolean together
final = False + True # equivalent to `final = int(False) + int(True)`
print(final) # Output - 1  (False ---> 0 & True ---> 1)

希望能对大家有所帮助！

- Dhaval Gojiya