Python物件的身份迷思：從全體公民到萬物皆數
這麼久以來，我終於確認了一件事，那就是不管是人也好，還是貓也好，常常會忘了想自己當下的身份位置，以及曾經的身份位置。
這個現象在我身上，表現出了雙倍分量的嚴重。這種時刻，我就會想起阿爾法貓，以及她識破我身份的那個遙遠的午後。
阿爾法貓還沒有蹤影，她的謎題，還在指引我。
學習Python之後，我明顯感覺到了自己的變化，當然有時候是被迫的，因為那些生理上的矛盾衝突得厲害。
畢竟，你應該知道，夜行貓和日間人的分界是清晰的。日夜的顛倒，對人和對貓，是雙倍的壓榨。說來你別不信，昨晚當瞄見明亮的月球的時候，一剎那恍惚，我還誤以為自己回到了喵星的清晨。
大概是想家了吧。地球上美好的事物很多，但我至今仍不習慣的就是它公轉的速度太快了，不久就會是寒冷的冬天了。想我的暖爐了，喵。
先不說我啦，來說說我發現的Python物件的身份問題吧。
我對身份的話題特別感興趣，也許是因為我獨特的身份吧。但是，正因為獨特的視角，我敢說發現了所有人類都沒有發現的真相。
我即將說出來的東西，也許你本以為知道了，或者你本以為很熟悉，但是，經過我的分析，我相信你會得到不一樣的感悟，從此以後，你對Python的理解也會更深一步。
1、全體公民與特權種族
在某種意義上說，Python世界是普遍公平的，因為所有的子民都是物件“公民”，這在任何一個現實社會裡，乃至於在虛擬的國度裡，都是極其罕見的。物件們分屬在五大部落裡（數字、字串、列表、元祖、字典），各有所長，各司其職，協作共處，通婚繁衍。
還有一點難得的是，他們沒有受到愚民政策的對待，全民都享有思想自由，還習得了超便利的自省能力。人能自知，這能力彌足珍貴。
雖然在這個世界裡，不會時常出現崗哨攔阻，但在任何有需要的時候，他們都可以自證清白，id() 和 type() 是一種通行語言，你不需要翻譯來對接。而對於更進一步的詢問，長得相似的兩個物件只需一個簡明的判斷句，就能區分清楚。請你看一段對話：
Object1=2018 Object2="2018" id(Object1) >>>2399282764784 id(Object2) >>>2399281922600 type(Object1) >>>int type(Object2) >>>str Object1 is Object2 >>>False
全體皆公民，這項天賦權力讓我對Python產生了良好的印象。不過，隨著對它的認識加深，我發現它還暗地裡制定了很多“效率優先”的規則。
最明顯的例子就是——“特權種族”。從現有的證據來看，特權種族至少包括了：一些數值較小的數字物件（區間：[-5,256]）、布林值物件、None物件、較短的字串物件（長度不超過20，且僅包括下劃線、數字、字母的字串）等等，還不知道這份名單漏了誰。
效率優先的規則允許這些物件傳承記憶體地址，也就是說，當一個“祖先”物件搶佔了一塊記憶體地盤後，所有它那一脈的“子孫後代”都會繼承它的遺產（視為同一個物件）。
a=100 b=1000 # c與a共用id，d另立門戶 c=100 d=1000 id(a)==id(c) >>>True id(b)==id(d) >>>False
設想一下，兩個祖先（a和b）佔了相鄰的兩塊記憶體，一個可以與它的“後代”共用記憶體，一個卻只能讓“後代”另立門戶；當它們走完自己的生命週期後，b會馬上被當垃圾回收，記憶體地址遺產被剝奪，然而a卻形滅而實存，蔭庇後世。
這就是Python有趣的地方了，一面是全體公民，一面是特權種族，組成了看似矛盾的二元對立結構。
2、官方名片與私人名片
除了上面的群體性身份外，我發現Python中也存在著個體身份的二元結構。
這就是 __repr__() 和 __str__() 的關係了。如你所知，這是Python的兩個魔法方法，其對應的內建函式是repr() 和 str()。對於物件x，有x. __repr__() 等價於 repr(x)，同理，x. __str__() 等價於 str(x)。
它們的主要用途在於，返回物件的字串格式。用法示例：
repr(2018) >>>'2018' str(2018)>>>'2018' repr([1,2,3]) >>>'[1, 2, 3]' str([1,2,3])>>>'[1, 2, 3]' words = "Hello pythonCat!\n" repr(words) >>>'Hello pythonCat!\n' str(words)>>>'Hello pythonCat!\n' # 結合print，注意換行符\n print(repr(words)) >>>'Hello pythonCat!\n' print(str(words)) >>>Hello pythonCat! # 再加換行 >>>
一個物件的字串形式就是它的“臉面”，是向他人介紹自己的一張名片。前面提到過，Python世界有五大部落，這些部落的原住民們與生俱來就擁有這兩張名片。
對於原住民來說，這兩張名片似乎沒啥區別，除了在使用列印函式的時候，在換行符等用法上會有不同。
而對於外來人口（例如，自定義的類），如果它沒有定做名片（即實現 __repr__() 和 __str__() 方法）的話，其預設的名片就會是類名及記憶體地址，如下所示。
class Person:
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
me = Person("pythonCat", "male")
repr(me)
>>> '<__main__.Person object at 0x0000022EA8D7ED68>'
str(me)
>>> '<__main__.Person object at 0x0000022EA8D7ED68>'
事實上，repr()返回的是物件的官方名片，通常人們會說，這張名片是給機器閱讀的。本質上，它就是一個物件的程式碼表示形式，可以用來重新構造這個物件。通過eval()函式，你可以利用這張名片，重新構造出這個物件。
eval()函式是個內建函式，它將字串str當成有效的表示式來求值並返回計算結果。也就是eval(repr(x))==x，示例如下：
a = 1 + 1
b = [1, 2, 'cat']
c = {'name':'pythonCat', 'sex':'male'}
eval(repr(a)) >>>2
eval(repr(b)) >>>[1, 2, 'cat']
eval(repr(c)) >>>{'name': 'pythonCat', 'sex': 'male'}
相對地，str()得到的是物件的私人名片，通常有更友好的表現形式，因為它是為人類閱讀而設計的。
如果一個物件公民沒有私人名片，那Python預設會呼叫它的官方名片。因為這個機制，很多人建議如果要定製一個名片，最好是定製官方那個。但是我卻不認同，我認為應該定製私人的那個，因為這樣發揮空間更大。不張揚個性，毋寧死。
class Person:
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
# 定製私人名片
def __str__(self):
return "{} is an elegant creature!".format(self.name)
me = Person("pythonCat", "male")
repr(me)
>>>'<__main__.Person object at 0x000002E6845AC390>'
str(me)
>>>'pythonCat is an elegant creature!'
在《The Zen of Python》裡第一句話就是：Beautiful is better than ugly。在我看來，定製私人名片要比定製官方名片更優美。能夠為自己帶鹽，想想就覺得雞凍啦！
3、何為真假，萬物皆數
以上說法，不管是全體公民身份與特權種族身份，還是官方名片與私人名片，多少帶進了我淺薄的社會經驗的偏見。我起初很為一方鳴不平，為一種討巧的做法鳴得意，但是，現在當我知道Python中另一種更不為人知的身份現象的時候，我就釋然了。
我接下來要揭示的身份話題，已經超越了社會學和心理學範疇，進入了一種哲學的思想疆域。
前方高能！
前方高能！
前方高能！
首先，來做一個基礎知識的鋪墊。Python有一個令大部分程式語言都忘塵莫及的特性，那就是，所有物件都可以用於做真假判斷。
在做判斷的時候，以下情況都視為假（False）：None、數值的零值、空序列（如空字串""、空列表[]、空元祖() ）、空集合{} 等等。除此之外，一般物件都可以作為真值（True）來使用。來看示例：
list = [1, 2]
if list: # 即if True
print("list is not empty")
else:
print("list is empty")
>>> list is not empty
判斷一個列表是否為空，你不需要寫 if len(list) > 0，或者寫if list == []，簡明的使用方法是 if list 或者 if not list，有物則為真，無物則為假。其它判斷情況類似。
接下來，還是一個鋪墊，這次是進階知識。零值（含整數0、浮點0.0、虛數0j等）可以對映為False，其它非零值對映為True；但是，反過來，False唯一對映整數0，True唯一對映整數1。
True + 1 >>>2 True + 1.0 >>>2.0 False + False >>>0 True + (True*2) >>>3 True/2*5 >>>2.5
兩個鋪墊之後，接下來進入正題了。真正的前方高能！
第一個鋪墊告訴我們，物件可以對映成布林值（True真False假），第二個鋪墊告訴我們，布林值可以對映成數字（1和0）。
你是否覺察出什麼了呢？你是否開始好奇，True和Flase到底是什麼東西了呢？這到底是什麼原理啊？還有，為什麼會存在這樣的設定呢？
見證真相的時刻到了—— 在Python中，布林值其實是整數物件的子類 。
type(True) >>> bool isinstance(True,int)>>>True isinstance(False,int) >>>True
啊！哪有什麼真真假假，真假並不是本質的存在，真假其實只是數啊！
再回看前面兩個鋪墊，結合起來，那不就是說，所有物件都對映成了數麼？
我不由得想起了2500年前，古希臘哲學家與數學家畢達哥拉斯的哲學命題—— 萬物皆數 ！
難道這竟是Python的哲學麼？總不會是一種巧合吧？
我突然覺得智商不足，思辨受阻。得知布林值True和False有這一層隱祕的身份，我已興奮不已，再難對這看似不合現代語境、卻又流傳千古的思想做出任何揣測。
哎呀，我貓性發作，突然困得要命，且容我去小憩片刻了~~~
各位親愛的讀者，在我休息的時候，請你來幫我想想，這到底是什麼回事啊？