Python底层列表比较的实现规则与比对逻辑

Python 列表的比较没有复杂的特殊黑魔法，核心遵循字典序短路比对规则，具体执行流程如下：

• 前置快速校验阶段
  首先会做两个极低成本的判断，不会直接进入元素遍历：
  1. 如果两个比较的列表是同一个内存对象（即a is b成立），直接返回True，跳过所有后续逻辑
  2. 如果是做大小比较（</>/<=/>=），前序所有元素完全匹配的前提下，长度更短的列表判定为更小；如果是做相等比较（==/!=），只要两个列表长度不一致，直接返回False
• 逐位短路比对阶段
  从索引0开始，按顺序取两个列表相同索引位置的元素调用对应类型的比较方法：
  1. 只要某一个索引位置的元素比较出明确结果，整个列表的比较结果就直接确定，立刻终止遍历，后续所有位置的元素都不会被访问，不存在全量遍历所有元素的逻辑
  2. 同位置元素的比较完全遵循元素自身类型的比较规则，Python 3 不会做隐式类型转换，如果两个元素类型不支持比较，会直接抛出TypeError
  3. 如果遍历完较短列表的所有元素，所有同位置元素都完全相等，才会回到长度判断逻辑输出最终结果

你可以用一段简单的测试代码验证这个短路逻辑：

class DebugVal:
    def __init__(self, val):
        self.val = val
    def __lt__(self, other):
        print(f"触发比较：{self.val} < {other.val}")
        return self.val < other.val
    def __eq__(self, other):
        print(f"触发比较：{self.val} == {other.val}")
        return self.val == other.val

list_a = [DebugVal(1), DebugVal(2), DebugVal(300)]
list_b = [DebugVal(1), DebugVal(5), DebugVal(0)]
print(list_a < list_b)

运行后你只会看到两次比较打印：先比较索引0的1和1，再比较索引1的2和5，此时已经能得出list_a < list_b为True的结论，索引2位置的元素根本不会被触发比较。

注：Python 2 存在历史遗留逻辑，不同类型元素比较时会按类型名排序做隐式比对，这个不符合直觉的设计在Python 3中已经被完全移除，现在不存在这类特殊比较逻辑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Temax