Python 中的三个操作数比较在幕后如何工作？

Question

能否解释一下链式比较的句法分析树是什么样的？

据我所知，在大多数语言中，它基于运算符关联性构造节点，因此在 a < b < c 中，将有一个布尔值作为左操作数或右操作数。

但在 Python 中，这样的表达式几乎等同于 a < b and b < c（b 仅计算一次）。

这种转换的生成语法规则是什么？基本上，在这种情况下，Python 解释器如何构建解析树？

Answer 1

comparison grammar 在这里没什么意思，它只是让您将多个比较器附加到一个运算符：

comparison    ::=  or_expr ( comp_operator or_expr )*
comp_operator ::=  "<" | ">" | "==" | ">=" | "<=" | "!="
                   | "is" ["not"] | ["not"] "in"

所以让我们通过使用 ast module 直接询问 Python 解析器（它只要求 Python 编译器本身仅 return 抽象语法树）：

>>> import ast
>>> ast.dump(ast.parse('a > b > c', mode='eval'))
"Expression(body=Compare(left=Name(id='a', ctx=Load()), ops=[Gt(), Gt()], comparators=[Name(id='b', ctx=Load()), Name(id='c', ctx=Load())]))"

所以只有一个单个 Compare节点，有多个运算符和比较器：

Compare(
    left=Name(id='a'),
    ops=[Gt(), Gt()],
    comparators=[Name(id='b'), Name(id='c')])

（我省略了 Expression 和 ctx 部分）。

这让解释器可以根据需要评估比较器（例如，如果 a < b 为假，则不必考虑其余的比较器）。

生成的字节码使用条件跳转跳过剩余的比较：

>>> import dis
>>> dis.dis(compile('a > b > c', '', 'eval'))
  1           0 LOAD_NAME                0 (a)
              2 LOAD_NAME                1 (b)
              4 DUP_TOP
              6 ROT_THREE
              8 COMPARE_OP               4 (>)
             10 JUMP_IF_FALSE_OR_POP    18
             12 LOAD_NAME                2 (c)
             14 COMPARE_OP               4 (>)
             16 RETURN_VALUE
        >>   18 ROT_TWO
             20 POP_TOP
             22 RETURN_VALUE

Python 中的三个操作数比较在幕后如何工作？

How does three operands comparison work in Python under the hood?

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