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¿Por qué Python optimiza "si 0", pero no "si ninguno"?

Question

¿Por qué es que si compilas una expresión condicional como

def f():
    if None:
        print(222)
    if 0:
        print(333)

Las ramas que usan números se optimizan, pero las que no usan None ¿no? Ejemplo:

 3        0 LOAD_CONST               0 (None)
          3 POP_JUMP_IF_FALSE       14

 4        6 LOAD_CONST               1 (222)
          9 PRINT_ITEM          
         10 PRINT_NEWLINE       
         11 JUMP_FORWARD             0 (to 14)

 5  >>   14 LOAD_CONST               0 (None)
         17 RETURN_VALUE        

¿En qué escenarios podría if 0 y if None comportaran de manera diferente?

Answer 1

Descargo de responsabilidad: Esto no es realmente una respuesta, sino solo un informe de mi intento exitoso de anular None en CPython 2.7 a pesar de la protección del compilador.

Encontré una forma de anular None en CPython 2.7, aunque implica un truco sucio y, de manera similar, podría hacerse con literales. A saber, sustituyo la entrada constante # 0 en el campo co_consts de un objeto de código:

def makeNoneTrueIn(func):
    c = func.__code__
    func.__code__ = type(c)(c.co_argcount,
                            c.co_nlocals,
                            c.co_stacksize,
                            c.co_flags,
                            c.co_code,
                            (True, ) + c.co_consts[1:],
                            c.co_names,
                            c.co_varnames,
                            c.co_filename,
                            c.co_name,
                            c.co_firstlineno,
                            c.co_lnotab,
                            c.co_freevars,
                            c.co_cellvars)


def foo():
    if None:
        print "None is true"
    else:
        print "None is false"

foo()
makeNoneTrueIn(foo)
foo()

Salida:

None is false
None is true

Answer 2

Mi conjetura: es un descuido que sucedió porque None es solo un nombre de caja especial (o global) en python-2.x.

Si echas un vistazo al código optimizador de código de bytes en python-2.x :

switch (opcode) {

   /* ... More cases ... */

        /* Replace LOAD_GLOBAL/LOAD_NAME None
           with LOAD_CONST None */
    case LOAD_NAME:
    case LOAD_GLOBAL:
        j = GETARG(codestr, i);
        name = PyString_AsString(PyTuple_GET_ITEM(names, j));
        if (name == NULL  ||  strcmp(name, "None") != 0)
            continue;
        for (j=0 ; j < PyList_GET_SIZE(consts) ; j++) {
            if (PyList_GET_ITEM(consts, j) == Py_None)
                break;
        }
        if (j == PyList_GET_SIZE(consts)) {
            if (PyList_Append(consts, Py_None) == -1)
                goto exitError;
        }
        assert(PyList_GET_ITEM(consts, j) == Py_None);
        codestr[i] = LOAD_CONST;
        SETARG(codestr, i, j);
        cumlc = lastlc + 1;
        break;      /* Here it breaks, so it can''t fall through into the next case */

        /* Skip over LOAD_CONST trueconst
           POP_JUMP_IF_FALSE xx. This improves
           "while 1" performance. */
    case LOAD_CONST:
        cumlc = lastlc + 1;
        j = GETARG(codestr, i);
        if (codestr[i+3] != POP_JUMP_IF_FALSE  ||
            !ISBASICBLOCK(blocks,i,6)  ||
            !PyObject_IsTrue(PyList_GET_ITEM(consts, j)))
            continue;
        memset(codestr+i, NOP, 6);
        cumlc = 0;
        break;

   /* ... More cases ... */

}

Puede observar que None se carga con LOAD_GLOBAL o LOAD_NAME y luego se reemplaza por LOAD_CONST .

Sin embargo: después de reemplazarlo, break s, por lo que no puede ir al caso LOAD_CONST en el que el bloque sería reemplazado por un NOP si la constante no es True .

En python-3.x, el optimizador no necesita, en caso especial, el nombre (o global) None porque siempre está cargado con LOAD_CONST y el optimizador de LOAD_CONST dice :

switch (opcode) {

   /* ... More cases ... */

        /* Skip over LOAD_CONST trueconst
           POP_JUMP_IF_FALSE xx.  This improves
           "while 1" performance.  */
    case LOAD_CONST:
        CONST_STACK_PUSH_OP(i);
        if (nextop != POP_JUMP_IF_FALSE  ||
            !ISBASICBLOCK(blocks, op_start, i + 1)  ||
            !PyObject_IsTrue(PyList_GET_ITEM(consts, get_arg(codestr, i))))
            break;
        fill_nops(codestr, op_start, nexti + 1);
        CONST_STACK_POP(1);
        break;

   /* ... More cases ... */

}

Ya no hay un caso especial para LOAD_NAME y LOAD_GLOBAL por lo que if None (pero también if False - False también se convirtió en una constante en python-3.x) entrará en el caso LOAD_CONST y luego LOAD_CONST reemplazado por un NOP .