Python中list的比较

在Python中，运行如下的代码

nan = float("nan")
print nan == nan
print [nan] == [nan]

其输出结果分别为False 和 True，于是决定去查看相关的代码查找原因。

首先，float中nan在ieee标准中有约定，与任何值都不相等，所以主要需要确认的就是列表的比较规则。

static PyObject *
list_richcompare(PyObject *v, PyObject *w, int op)

list的比较使用的是list_richcompare函数，接收3个参数，待比较的两个引用以及操作符

    if (!PyList_Check(v) || !PyList_Check(w)) {
        Py_INCREF(Py_NotImplemented);
        return Py_NotImplemented;
    }

    vl = (PyListObject *)v;
    wl = (PyListObject *)w;

首先检查输入的待比较的元素是否是列表，然后转换指针的类型为列表

    if (Py_SIZE(vl) != Py_SIZE(wl) && (op == Py_EQ || op == Py_NE)) {
        /* Shortcut: if the lengths differ, the lists differ */
        PyObject *res;
        if (op == Py_EQ)
            res = Py_False;
        else
            res = Py_True;
        Py_INCREF(res);
        return res;
    }

对于，==和！=两个操作符，如果两个列表的大小不想等，则可以直接返回False或者True的结果，无须再进行其他比较。

    for (i = 0; i < Py_SIZE(vl) && i < Py_SIZE(wl); i++) {
        int k = PyObject_RichCompareBool(vl->ob_item[i],
                                         wl->ob_item[i], Py_EQ);
        if (k < 0)
            return NULL;
        if (!k)
            break;
    }

从头开始比较列表的中元素，直到有一个列表遍历完或者有不相等的情况则中止，搜索出第一个不相等的成员的索引值。

其中对于每个元素的比较，调用的是PyObject_RichCompareBool方法

    if (i >= Py_SIZE(vl) || i >= Py_SIZE(wl)) {
        /* No more items to compare -- compare sizes */
        Py_ssize_t vs = Py_SIZE(vl);
        Py_ssize_t ws = Py_SIZE(wl);
        int cmp;
        PyObject *res;
        switch (op) {
        case Py_LT: cmp = vs <  ws; break;
        case Py_LE: cmp = vs <= ws; break;
        case Py_EQ: cmp = vs == ws; break;
        case Py_NE: cmp = vs != ws; break;
        case Py_GT: cmp = vs >  ws; break;
        case Py_GE: cmp = vs >= ws; break;
        default: return NULL; /* cannot happen */
        }
        if (cmp)
            res = Py_True;
        else
            res = Py_False;
        Py_INCREF(res);
        return res;
    }

如果至少有一个列表遍历结束，则所有比较过的元素都一致。

则哪个列表的尺寸长，那么该列表就大。如果两个列表的尺寸相同，则这两个列表就相等。只需针对不同的op，返回不同的结果即可。

    if (op == Py_EQ) {
        Py_INCREF(Py_False);
        return Py_False;
    }
    if (op == Py_NE) {
        Py_INCREF(Py_True);
        return Py_True;
    }

如果在两列表的尺寸范围内，找到了不相等的成员，就说明这两个列表不相等，为==和！=提供捷径。

return PyObject_RichCompare(vl->ob_item[i], wl->ob_item[i], op);

当op不为Py_EQ或Py_NE时，就将第一个不相等的成员的比较结果作为，这两个列表的比较结果。

对于PyObject_RichCompareBool

/* Return -1 if error; 1 if v op w; 0 if not (v op w). */
int
PyObject_RichCompareBool(PyObject *v, PyObject *w, int op)
{
    PyObject *res;
    int ok;

    /* Quick result when objects are the same.
       Guarantees that identity implies equality. */
    if (v == w) {
        if (op == Py_EQ)
            return 1;
        else if (op == Py_NE)
            return 0;
    }

    res = PyObject_RichCompare(v, w, op);
    if (res == NULL)
        return -1;
    if (PyBool_Check(res))
        ok = (res == Py_True);
    else
        ok = PyObject_IsTrue(res);
    Py_DECREF(res);
    return ok;
}

在比较之前，会首先看两个比较元素的引用地址，如果相同则视为相等。

所以nan在列表中比较时由于引用地址一样，也会被视为相等。