[파이썬 / python] 연산자 - 식별 연산자 (is, is not)

연산자

연산자는 프로그래밍에서 변수나 값에 대해 특정 작업을 수행하는 기호입니다.

 

연산자의 종류에는 산술 연산자, 관계 연산자, 논리 연산자, 비트 연산자, 대입 연산자, 멤버쉽 연산자, 식별 연산자가 있습니다. 

 

각 프로그래밍 언어에서 지원하는 연산자의 종류와 문법은 조금씩 다를 수 있습니다. 필요한 경우 특정 언어에 맞는 연산자를 확인하는 것이 좋습니다.

 

이번 포스팅에서는 식별 연산자에 대해 알아봅시다.

 

식별 연산자 (Identity Operator)

식별 연산자(identity operator)는 두 객체가 동일한 객체인지 여부를 확인하는 데 사용되는 연산자입니다. Python에서 사용되는 식별 연산자는 is와 is not입니다. 이 연산자들은 두 객체가 메모리에서 동일한 위치를 참조하는지를 확인합니다. 

 

1. is 연산자

기능: 두 객체가 동일한 객체인지 확인합니다. 즉, 두 객체가 같은 메모리 주소를 참조하는지를 검사합니다.

예시:

a = [1, 2, 3]
b = a        # b는 a를 참조
c = a[:]     # c는 a의 복사본

print(a is b)  # True, a와 b는 같은 객체를 참조
print(a is c)  # False, a와 c는 다른 객체

2. is not 연산자

기능: 두 객체가 서로 다른 객체인지 확인합니다. 즉, 두 객체가 다른 메모리 주소를 참조하는지를 검사합니다.

예시:

print(a is not c)  # True, a와 c는 서로 다른 객체

3. 식별 연산자와 동등 연산자 비교

동등 연산자 (==): 두 객체의 값이 같은지를 비교합니다.

식별 연산자 (is): 두 객체가 동일한 객체(메모리 주소)를 참조하는지를 비교합니다.

 

예시:

x = [1, 2, 3]
y = x     # y는 x 참조, 같은 메모리주소 사용
z = x[:]  # x의 값을 복사, 다른 메모리주소 사용

print(x == y)  # True, 값이 같음
print(x is y)  # True, 같은 객체
print(x == z)  # True, 값이 같음
print(x is z)  # False, 다른 객체

4. 불변 객체와 가변 객체

Python에서 불변(immutable) 객체(예: 정수, 문자열, 튜플)는 메모리 최적화를 위해 동일한 값일 경우 동일한 메모리 주소를 참조할 수 있습니다.

반면, 가변(mutable) 객체(예: 리스트, 딕셔너리)는 새로운 객체로 생성되기 때문에 값이 같더라도 서로 다른 메모리 주소를 가질 수 있습니다.

정수는 불변 객체에 속합니다.

예를 들어 

a=5
a=a+5 #a는 10

 

a=5일때 5의 값을 가진 Int 객체가 새로 생성됩니다.

a=a+5일때 정수는 불변 객체이므로 10의 값을 가진 Int 객체가 새로 생성됩니다. 

 

주의: a의 값이 업데이트 될때 새로운 주소에 새로운 값으로 새로운 객체가 생성되는 것이지 기존의 객체에 값을 업데이트하는 것이 아닙니다.

 

리스트 또한 불변 객체에 속합니다.

 

a='hello'
a[1]='o' # 오류, 문자열은 불변객체라 수정할 수 없습니다.

a=a+" world" #a는 "hello world"

a[1]='o'에서 문자열은 불변객체라 수정이 불가능하고 따라서 에러가 납니다

a=a+" world" 에서 a는 "hello world" 값을 갖는 새로운 객체를 생성합니다.

 

주의: Int경우와 마찬가지로  a의 값이 업데이트 될때 새로운 주소에 새로운 값으로 새로운 객체가 생성되는 것이지 기존의 객체에 값을 업데이트하는 것이 아닙니다.

정수 객체의 경우는 -5 부터 256까지의 정수는 정수 캐싱으로 인해 값이 같으면 동일한 메모리 주소를 갖습니다.

a = 256
b = 256
print(a is b)  # True (Python의 정수 캐싱으로 인해)

a = 257
b = 257
print(a is b)  # False (각각 다른 객체)

 

문자열 같은 경우에도 길이가 짧은 문자열은 문자열 캐싱으로 인해 값이 같으면 동일한 메모리 주소를 갖습니다. 

# 동일한 문자열 리터럴
s1 = "hello"
s2 = "hello"

print(s1 is s2)  # True, 같은 객체 (캐시됨)

s3 = "hello world!" * 1000  # 긴 문자열
s4 = "hello world!" * 1000  # 긴 문자열

print(s3 is s4)  # False, 서로 다른 객체 (길이가 길어 캐시되지 않음)

 

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식별 연산자는 두 객체의 동일성을 확인하는 데 유용하며, 객체의 참조를 이해하는 데 중요한 도구입니다. 메모리 관리와 성능 최적화 측면에서도 중요하니, 객체의 특성을 잘 이해하고 활용하는 것이 좋습니다.