適合人群：零基礎自學者 | 編程小白快速入門
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一、問題：Python 同一運算符的本質與實戰？

1、例子1：雙胞胎身份證驗證

# 創建兩個長相相同的雙胞胎（值相同）  
twin1 = "張三"  
twin2 = "張三"  # 檢查是否是同一個人（內存地址）  
print(twin1 is twin2)    # 輸出：True → Python字符串駐留機制優化內存使用  # 創建兩個不同的字符串對象  
twin3 = "張" + "三"  
twin4 = "張三"  
print(twin3 is twin4)    # 輸出：True（解釋同上）  # 強制創建不同對象（長字符串）  
profile1 = "張三_身份證號：110101199901011234"  
profile2 = "張三_身份證號：110101199901011234"  
print(profile1 is profile2)  # 輸出：False → 長字符串內存地址不同  
print(profile1 == profile2)  # 輸出：True → 內容相同  

2、答案：

（1）is 同一運算符介紹

is 同一運算符用于比較兩個對象的儲存單元，實際比較的是對象的地址。

運算符	描述
is	is是判斷兩個標識符是不是引用同一個對象
is not	is not 是判斷兩個標識符是不是引用不同對象

（2）is與==區別

1. is 用于判斷兩個變量引用對象是否為同一個，既比較對象的地址。
2. == 用于判斷引用變量引用對象的值是否相等，默認調用對象的 _eq_() 方法。
3. is 運算符比 == 效率高，在變量和 None 進行比較時，應該使用is

二、問題：Python整數緩存機制深度解析？

1、例子1：小整數緩存驗證（交互模式）

# 在Python交互模式（REPL）中測試  
a = 100  
b = 100  
print(a is b)  # 輸出：True → 小整數被緩存復用  c = 257  
d = 257  
print(c is d)  # 輸出：False → 超出緩存范圍（-5~256）  

2、例子2：文件模式下的特殊緩存規則

# 文件名：test_cache.py  
a = 257  
b = 257  
print(a is b)  # 輸出：True → 文件模式下相同字面量會被優化為同一對象  c = 1000  
d = 1000  
print(c is d)  # 輸出：True（文件模式下）  

3、答案：

（1）int整數緩存

1. 交互模式下，Python為優化性能，對小整數進行預緩存處理，范圍[-5，256]，底層通過C語言數組實現，連續分配空間，便于查找，而非是所有整數對象。
2. 文件模式下，所有數字都會緩存，范圍是[-無窮大，+無窮大]。[-5，256]仍然底層用數組實現；不在[-5，256]出現的數，緩存到鏈表中，不連續分配空間。

關鍵規則速查表

模式	緩存范圍	典型現象
交互模式	-5 ~ 256	257以上整數每次新建對象
文件模式	不限	相同字面量自動復用緩存對象

三、問題：Python的成員運算符？

1、例子1：購物清單檢查

# 定義購物清單  
shopping_list = ["牛奶", "面包", "雞蛋", "蘋果"]  # 檢查是否要買香蕉  
need_banana = "香蕉" in shopping_list  
print(f"需要購買香蕉嗎？{need_banana}")  # 輸出：False  # 檢查是否已買雞蛋  
egg_check = "雞蛋" not in shopping_list  
print(f"雞蛋還沒買嗎？{egg_check}")      # 輸出：False（已購買）  

2、答案：

（1）成員運算符介紹

in 、not in ：成員運算符測試實例中包含了一系列的成員，包括字符串、列表或元組。

運算符	描述
in	如果在指定的序列中找到值返回 True，否則返回 False
not in	不在，則返回True

四、動手試一試

任務1：同一運算符驗證

# 根據整數緩存規則判斷輸出結果  
a = -5  
b = -5  
print(a is b)  # 輸出：_____  c = 257  
d = 257  
print(c is d)  # 輸出：_____  # 提示：在Python文件中運行

參考答案：

print(a is b)  # True（小整數緩存范圍[-5,256]）  
print(c is d)  # True（文件模式下相同字面量復用對象）  

解析：

1. 文件模式下所有相同字面量整數會復用同一對象
2. 交互模式中超出-5~256范圍的整數會創建新對象

任務2：智能門禁權限驗證

allowed_users = ["張三", "李四", "王五"]  
current_user = "李四"  # 補全成員運算符判斷用戶權限  
access = ______  
print(f"訪問權限：{access}")  # 目標輸出：True  

參考答案：

access = current_user in allowed_users  

關鍵點：

1. in 運算符直接檢查元素是否存在于集合中
2. 適用于字符串、列表、元組等可迭代對象

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