Equality와 Identity

PEP8 프로그래밍 권고에는 파이썬에서 값을 비교할때 사용할 방법에 관하여 서술하고 있습니다. 내용을 살펴보면 아래와 같습니다.

1. 싱글톤을 비교할때는 is/is not을 사용하고 ==/!= 연산자는 사용하지 않는다.
2. if x 문을 작성할 때는 if x is None/not None / if x is True/False 인지 구분해서 사용해라.
3. boolean 값을 ==/!= 연산자를 사용해서 True/False인지 비교하지 않는다.
4. True/False를 비교할 때는 if문에 변수만 사용한다.
5. 동등성을 검증할 때는 ==/!= 연산자를 사용한다.
6. 동일성을 검증할 때는 is/is not을 사용한다.

이와 같은 가이드라인은 동일성과 동등성에 관한 내용입니다. 뿐만 아니라 위와 같은 가이드라인을 따른다면 가독성과 코드의 효율성도 높아지고, 잘못된 비교방식으로 인한 잘못된 결과를 나오는 것을 방지할 수 있습니다.

Equality와 Identity 검증

Idendtity는 동일성을 검증하는 것입니다. 즉 변수에 할당된 객체가 같은 객체인지 메모리 주소값을 비교하여 검증하는 것입니다. 반면 Equality는 동등성을 검증하는 것입니다. 변수에 할당된 객체가 주소가 다르더라도 값이 동등한 것인지 검증하는 것입니다. 이러한 비교 방식의 차이로 인하여 코드 상에서 여러 오류들이 발생할 수 있습니다.

# 코드
def main():
	x = 999; y = 999;
    z = 999;
    print(x is z) 		# True
    print(x == z)		# True

============================
# 인터프리터
>>> x = 999; y = 999;
>>> z = 999;
>>> print(x is z)
False
>>> print(x == z)
True
============================
>>> id(x)
2348159295088
>>> id(y)
2348159295088
>>> id(z)
2348159295152

첫번째 main 함수에서 변수 x, y, z를 할당하고 is와 ==를 사용하여 비교하였습니다. 두 결과 모두 True로 x와 z변수가 같은 값, 같은 메모리 주소를 가지고 있다는 결과를 출력하였습니다.

하지만 바로 아래에 인터프리터에서 실행한 결과는 다른 결과를 보여주고 있습니다. 마찬가지로 x, y, z 변수에 값을 할당하고 is와 ==를 사용하여 비교하였습니다. 하지만 is문에서는 False, ==비교문에서는 True의 값을 반환하였습니다.

이와 같이 서로 다른 결과가 나온 이유는 is와 ==의 비교방식의 차이와 최적화 때문입니다. 코드에서는 x, y, z 변수가 모두 한 번에 최적화되어 하나의 메모리 주소를 가리키게 됩니다. 하지만 인터프리터의 경우 줄 단위로 최적화되기 때문에 x, y는 같은 메모리주소를 z는 다른 메모리 주소를 가리키게 되는 것입니다.

따라서 객체의 주소값을 사용하여 객체의 동일성을 검증하는 is 비교에서는 서로 다르다는 결과가 출력되지만, 변수의 값을 비교하는 == 비교에서는 같다는 결과가 나온것입니다. 즉 최적화의 여부에 따라서 코드가 의도한 결과와는 다르게 동작할 수 있는 것입니다. 따라서 비교문을 사용할 때는 동일성을 검증할 것인지, 동등성을 검증할 것인지를 잘 파악하여 적절한 문법을 사용해야 합니다.