为什么集合对象存储为冻结集而列表对象存储为元组？

Question

我看到了一个博客 post，其中提到了 "Use func.__code__.co_consts to check all the constants defined in the function"。

def func():
    return {1,2,3} 中的 1 个
func.__code__.co_consts
(None, 1, frozenset({1, 2, 3}))

为什么 return 是 frozenset？

def func():
    return [1,2,3] 中的 1 个
func.__code__.co_consts
(None, 1, (1,2,3))

为什么 return 是 tuple 而不是列表？从 __code__.co_consts 编辑的每个对象 return 都是 不可变的 。为什么可变常量不可变？为什么 returned 元组的第一个元素总是 None？

Answer 1

这是 Python Peephole optimizer

的结果

在"Optimizations"下，它说：

BUILD_LIST + COMPARE_OP(in/not in): convert list to tuple
BUILD_SET + COMPARE_OP(in/not in): convert set to frozenset

有关详细信息，请参阅 here：

"Python uses peephole optimization of your code by either pre-calculating constant expressions or transforming certain data structures"

尤其是关于“会员测试”的部分：

"What Python for membership tests is to transform mutable data structures to its inmutable version. Lists get transformed into tuples and sets into frozensets."

Answer 2

co_consts中的所有对象都是常量，即它们是不可变的。例如，您不应该能够附加到在源代码中显示为文字的列表，从而修改函数的行为。

编译器通常通过列出列表中出现的所有单个常量来表示列表文字：

>>> def f():
...     a = [1, 2, 3]
...     return 1 in a
... 
>>> f.__code__.co_consts
(None, 1, 2, 3)

查看这个函数的字节码可以看出，函数每次执行时都会在执行时建立一个列表：

>>> dis.dis(f)
  2           0 LOAD_CONST               1 (1)
              2 LOAD_CONST               2 (2)
              4 LOAD_CONST               3 (3)
              6 BUILD_LIST               3
              8 STORE_FAST               0 (a)

  3          10 LOAD_CONST               1 (1)
             12 LOAD_FAST                0 (a)
             14 COMPARE_OP               6 (in)
             16 RETURN_VALUE

一般需要创建一个新的列表，因为函数可能会修改或者return字面量定义的列表，这种情况下每次执行函数都需要对新的列表对象进行操作.

不过，在其他情况下，创建新的列表对象是一种浪费。出于这个原因，Python 的窥孔优化器可以在已知安全的某些情况下用元组替换列表，或用 frozen_set 替换集合。一种这样的情况是列表或集合文字仅用于 x [not] in <list_literal> 形式的表达式中。另一种情况是在 for 循环中使用列表文字。

窥孔优化器非常简单。它一次只看一个表情。出于这个原因，它无法检测到此优化在我上面 f 的定义中是安全的，这在功能上等同于您的示例。

为什么集合对象存储为冻结集而列表对象存储为元组？

Why is a set object stored as a frozenset and a list object as a tuple?

python

list

set

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