Python 3.10中多次调用object()为何id有时相同有时不同？

问题现象 #

在Python 3.10中出现以下两种不同的执行结果：

• 执行id(object()), id(object())返回(4519407312, 4519407312)（具体ID值不固定）
• 执行object() is object()返回False

原因分析 #

这是Python临时对象重用机制导致的：

• 在id(object()), id(object())表达式中，两个object()创建的都是无引用的临时对象，创建后立即成为垃圾回收候选。Python解释器会在同一表达式求值过程中，重用刚被销毁的临时对象内存地址，因此两个实例ID相同。
• 而object() is object()的执行逻辑是：先创建第一个object()实例，该实例需要参与后续的is比较，不会被立即销毁；接着创建第二个object()实例时，解释器必须分配新的内存地址，因此is判断返回False。

哨兵值的安全性验证 #

你提到用object()作为哨兵值的编码模式，担心外部导入的对象会和_UNDEFINED的ID冲突，导致判断错误。结论是：这种情况不可能发生。

具体原因：

• 你定义的_UNDEFINED = object()是被变量持有的实例，它始终有引用，不会被垃圾回收，内存地址会一直被占用。
• 外部代码调用object()创建的新实例，要么是无引用的临时对象（用完即销毁，但不会和被引用的_UNDEFINED共用地址），要么是被外部变量持有的实例（会占用新的内存地址）。
• 只有无引用的临时对象才会被重用地址，而_UNDEFINED始终处于被引用状态，所以永远不会有其他被引用的对象和它ID相同。

你的示例代码中的判断if possibly_overwritten is not _UNDEFINED:是完全安全的，不会出现误判。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Han Qi