동등성 vs 동일성: == 와 is 의 차이

지난 글에서 참·거짓값을 살펴봤다. 이번에는 Python 초보자가 가장 많이 헷갈리는 주제 중 하나인 **==(동등성)와 is(동일성)**의 차이를 명확히 이해한다.

== vs is

a = [1, 2, 3]
b = [1, 2, 3]
c = a           # a와 같은 객체를 참조

a == b   # True  — 값이 같은가? (__eq__ 호출)
a is b   # False — 같은 객체인가? (id 비교)

a == c   # True
a is c   # True  — a와 c는 같은 객체

==는 __eq__ 메서드를 호출해 값을 비교한다. is는 두 변수가 메모리상 동일한 객체를 가리키는지 확인한다.

id() 함수

id(x)는 객체의 메모리 주소(CPython 기준)를 반환한다. is는 id(a) == id(b)와 동일하다.

a = [1, 2]
b = [1, 2]
c = a

id(a) == id(b)   # False (다른 객체)
id(a) == id(c)   # True  (같은 객체)
a is c           # True

is를 써야 하는 경우

is는 싱글턴 검사에만 써야 한다. PEP 8도 이를 권장한다.

# 권장: None, True, False는 is 사용
if x is None:
    ...
if x is not None:
    ...
if flag is True:     # 엄밀한 True 검사가 필요할 때
    ...

# 비권장: ==는 __eq__ 재정의에 취약할 수 있음
if x == None:        # PEP 8 E711
    ...

작은 정수 캐시 — CPython 최적화

CPython은 -5 ~ 256 범위의 정수를 미리 캐시한다. 이 범위에서는 같은 값을 가진 변수가 같은 객체를 참조한다.

a = 100; b = 100
a is b    # True  (캐시됨)

c = 300; d = 300
c is d    # False (CPython에서, 구현 의존)
c == d    # True  (항상 안전)

이 동작은 CPython 구현 세부사항이다. 다른 구현(PyPy 등)에서는 다를 수 있다. 정수 비교에는 항상 ==를 써야 한다.

문자열 인터닝

CPython은 특정 문자열(식별자처럼 생긴 것)을 자동으로 인터닝한다.

a = "hello"; b = "hello"
a is b   # True (보통, 하지만 비보장)

a = "hello world"; b = "hello world"
a is b   # False (비보장)
a == b   # True  (항상 안전)

문자열 비교는 항상 ==를 써야 한다. 특별한 이유로 인터닝이 필요하면 sys.intern()을 명시적으로 쓴다.

eq 재정의

클래스에서 ==의 동작을 정의할 수 있다.

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x, self.y = x, y

    def __eq__(self, other):
        if not isinstance(other, Point):
            return NotImplemented
        return self.x == other.x and self.y == other.y

p1 = Point(1, 2)
p2 = Point(1, 2)
p1 == p2    # True  (__eq__ 호출)
p1 is p2    # False (다른 객체)

NotImplemented를 반환하면 Python이 반대편 객체의 __eq__를 시도한다.

요약

연산자	의미	쓰는 경우
==	값 동등성 (__eq__)	대부분의 비교
is	객체 동일성 (id 비교)	None, True, False 검사만
is not	객체 비동일성	x is not None

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지난 글: 참·거짓값(Truthy/Falsy): Python 조건식 완전 이해

다음 글: 해시와 동등성: __hash__와 __eq__의 관계

읽어주셔서 감사합니다. 😊