Python: if x is not None vs if not x is None

Синтаксис if x is not None как быстрее, так и более идиоматичен, чем if not x is None в Python. Проверки идентичности для синглтонов, таких как None, являются одними из самых быстрых операций, которые можно выполнить, поскольку они просто сравнивают два ссылочных адреса в памяти, а не вызывают методы сравнения. Хотя оба подхода работают корректно, рекомендуемый синтаксис is not соответствует руководствам по стилю Python и обеспечивает лучшую производительность и ясность.

Содержание

• Понимание различий в синтаксисе
• Сравнение производительности
• Рекомендации PEP-8 и руководств по стилю
• Читаемость и когнитивная нагрузка
• Когда использовать каждый подход
• Лучшие практики для сравнения с синглтонами
• Распространенные ловушки и граничные случаи

Понимание различий в синтаксисе

Два синтаксиса if x is not None и if not x is None могут показаться похожими на первый взгляд, но они имеют важные различия в том, как они парсятся и выполняются:

# Рекомендуемый синтаксис
if x is not None:
    print("x имеет значение")

# Альтернативный синтаксис
if not x is None:
    print("x имеет значение")

Ключевое различие заключается в приоритете операторов и порядке операций. В Python оператор not имеет более высокий приоритет, чем is, что означает:

• if not x is None интерпретируется как if (not x) is None
• if x is not None интерпретируется как if (x is not) None

Первый подход может работать не так, как ожидается, если x равен None или False. Например:

x = False
if not x is None:  # Это вычисляется как (not False) is None → True is None → False
    print("Это не выполнится")  # Удивление!

В то время как:

x = False  
if x is not None:  # Это вычисляется как False is not None → True
    print("Это выполнится корректно")

Это различие в приоритете является причиной, почему синтаксис if x is not None как более надежный, так и более читаемый.

Сравнение производительности

Как объясняет DataCamp, “Проверки идентичности для None являются одними из самых быстрых операций, которые можно выполнить. Поскольку в памяти существует только один объект None, такой оператор, как if x is None, просто сравнивает две ссылки.”

Результаты бенчмарков

Хотя разница в производительности может показаться незначительной в большинстве сценариев, она измерима:

• Проверки идентичности (is, is not): Это прямые сравнения ссылочных адресов в памяти, обычно занимающие наносекунды
• Проверки равенства (==): Они вызывают метод __eq__ объекта, что может быть значительно медленнее
• Отрицательные проверки идентичности: Подход not x is None включает дополнительную операцию отрицания

# Пример теста производительности
import timeit

def test_is_not():
    x = None
    return timeit.timeit(lambda: x is not None, number=1000000)

def test_not_is():
    x = None  
    return timeit.timeit(lambda: not x is None, number=1000000)

print(f"is not None: {test_is_not():.6f}s")
print(f"not x is None: {test_not_is():.6f}s")

На практике разница часто составляет всего несколько наносекунд на операцию, но для критически важного по производительности кода, который выполняет миллионы проверок, это может суммироваться.

Почему проверки идентичности быстрее

Преимущество в производительности исходит из реализации Python синглтонов, таких как None. Поскольку существует только один объект None в памяти в любой момент времени, проверка идентичности становится простым сравнением адресов памяти, а не:

1. Вызовом метода __eq__ объекта
2. Возможной проверкой типа
3. Логикой сравнения значений

Это делает проверки идентичности одними из самых быстрых операций, которые можно выполнить в Python.

Рекомендации PEP-8 и руководств по стилю

Python Enhancement Proposal 8 (PEP-8) предоставляет четкое руководство по этому вопросу:

“Используйте is или is not для сравнения с синглтонами, такими как None. Используйте равенство (==, !=) для сравнения значений.”

Эта рекомендация появляется в нескольких местах:

1. Google Python Style Guide: Также явно рекомендует is not None вместо not x is None
2. PEP-8: Официальное руководство по стилю Python подчеркивает использование операторов идентичности для синглтонов
3. Real Python: Документация последовательно следует шаблону is not None

Почему PEP-8 рекомендует is not

Руководство по стилю касается не только эстетики - есть практические причины для этой рекомендации:

1. Согласованность: Делает код более предсказуемым в разных Python-проектах
2. Ясность: is not четко выражает намерение сравнения идентичности
3. Избегание проблем с приоритетом: Предотвращает ловушку not x is None, которую мы обсуждали ранее
4. Универсальное понимание: Все Python-разработчики сразу узнают этот шаблон

“Код читается гораздо чаще, чем пишется. Поэтому ясность имеет первостепенное значение.” - Статья DEV Community о основах Python

Читаемость и когнитивная нагрузка

Хотя некоторые разработчики находят if not x is None более читаемым, есть сильные аргументы в пользу if x is not None:

Когнитивная обработка

• if x is not None: Прямое сравнение → легко парсится
• if not x is None: Требует понимания приоритета операторов → добавляет когнитивную нагрузку

Обработка естественного языка

Рекомендуемый синтаксис лучше соответствует естественному языку:

# Читается естественно как "если x не None"
if x is not None:
    pass

# Читается как "если не x есть None", что менее интуитивно
if not x is None:
    pass

Читаемость в команде

В командных средах следование стандартным шаблонам снижает необходимость в переключении контекста. Когда все используют is not None, код становится более понятным сразу.

Когда использовать каждый подход

Всегда используйте if x is not None для:

1. Сравнения с синглтонами: None, True, False
2. Проверки типа: if type(x) is MyType
3. Логики на основе идентичности: Когда вам конкретно нужно проверить идентичность объекта
4. Кодовых баз, следующих PEP-8: Большинство профессиональных сред

Рассмотрите if not x is None только когда:

1. Наследуемый код: Поддержка существующего кода, использующего этот шаблон
2. Конкретные отраслевые соглашения: Когда ваша команда явно договорилась об этом стиле
3. Компромиссы читаемости: В редких случаях, когда контекст делает not x is None более понятным

Однако даже в этих случаях часто лучше рефакторить к рекомендуемому шаблону.

Лучшие практики для сравнения с синглтонами

Синглоны в Python

Python использует несколько синглтонов - объектов, которые имеют только один экземпляр:

• None: Нулевой объект
• True: Истинность в булевом контексте
• False: Ложность в булевом контексте
• Ellipsis (...): Используется в срезах
• NotImplemented: Используется в числовых операциях

Шаблоны сравнения

# Хорошо
if value is None:
    handle_none_case()

if value is True:
    handle_true_case()

# Плохо
if value == None:  # Может быть переопределено через __eq__
    handle_none_case()

if value == True:  # Необходимая сложность
    handle_true_case()

Расширенные шаблоны

Для более сложной условной логики рассмотрите эти шаблоны:

# Цепочки проверок идентичности
if value is None or value is '':
    handle_empty_case()

# Использование None как маркера
DEFAULT = object()
def process_data(data=None):
    if data is DEFAULT:
        print("Данные не предоставлены")
    elif data is None:
        print("Явно предоставлен None")
    else:
        print(f"Данные: {data}")

Распространенные ловушки и граничные случаи

Проблема ложных срабатываний

x = False
if not x is None:  # (not False) is None → True is None → False
    print("Не выполнится")  # Удивление!

Путаница с истинными/ложными значениями

x = []
if not x is None:  # (not []) is None → True is None → False
    print("Не выполнится")  # Контринтуитивно!

Граничные случаи производительности

Хотя is not обычно быстрее, есть сценарии, когда разница имеет значение:

1. Горячие пути: Код, выполняемый миллионы раз в секунду
2. Циклы: Вложенные циклы с множеством итераций
3. Обработка данных: Обработка больших коллекций

Граничные случаи проверки типа

# Будьте осторожны с проверкой типа
x = None
if type(x) is type(None):  # Правильно, но многословно
    print("None")

# Лучше
if x is None:
    print("None")

Источники

1. Python None: Стандарт для отсутствующих или пустых значений | DataCamp
2. Освоение PEP 8: Руководство по стилю кода Python для читаемого и поддерживаемого кода
3. Насколько прочны ваши основы Python? | DEV Community
4. Использование необязательных аргументов Python при определении функций – Real Python
5. Шаблон синглтона Python: Руководство по реализации на 2025 год

Заключение

Выбор между if x is not None и if not x is None выходит за рамки личных предпочтений - он включает производительность, читаемость и соблюдение лучших практик Python. Синтаксис is not None быстрее, надежнее и соответствует рекомендациям PEP-8. Хотя разница в производительности может показаться незначительной в изоляции, последовательное использование рекомендуемого шаблона во всей кодовой базе приводит к более поддерживаемому, предсказуемому и эффективному Python-коду.

Для максимальной ясности и согласованности всегда предпочитайте if x is not None при сравнении с синглонами. Резервируйте not x is None для поддержки наследуемого кода или при следовании явным командным соглашениям, отличным от стандартных. Помните, что в Python код читается гораздо чаще, чем пишется, поэтому выбор наиболее универсально понятного синтаксиса выгоден всем членам вашей команды.