オブジェクトの真偽値判定が決まるまでの内部フロー（Python）

# CPython の PyObject_IsTrue を Python 風に書き下すと
def PyObject_IsTrue(v):
    # None と False は特別扱い（高速パス）
    if v is None or v is False:
        return 0
    if v is True:
        return 1
    
    # 型の tp_as_number に nb_bool があるか
    # （__bool__ のスロット）
    if hasattr(type(v), '__bool__'):
        res = v.__bool__()
        if not isinstance(res, bool):
            raise TypeError("__bool__ should return bool")
        return res
    
    # tp_as_sequence に sq_length があるか
    # （__len__ のスロット）
    if hasattr(type(v), '__len__'):
        res = v.__len__()
        if res < 0:
            raise ValueError("__len__() should return >= 0")
        return res != 0
    
    # どちらもなければ True
    return 1

# int の __bool__（CPython では nb_bool スロット）
# 0 なら False、それ以外は True
print(bool(0))    # False
print(bool(42))   # True
print(bool(-1))   # True

# float の __bool__
# 0.0 なら False
print(bool(0.0))  # False
print(bool(0.1))  # True

# str の __bool__（__len__ 経由ではなく専用実装）
# 空文字列なら False
print(bool(""))     # False
print(bool("hi"))   # True

# list, dict, set なども同様
print(bool([]))     # False
print(bool([1]))    # True

# CPython での最初のチェック
if (v == Py_None || v == Py_False)
    return 0;
if (v == Py_True)
    return 1;

class Base:
    def __len__(self):
        print("Base.__len__")
        return 1

class Child(Base):
    def __bool__(self):
        print("Child.__bool__")
        return False

c = Child()
print(bool(c))
# 出力:
# Child.__bool__
# False

# Child に __bool__ があるので Base.__len__ は呼ばれない

# __bool__ を継承せず __len__ だけ継承する場合
class Container:
    def __len__(self):
        return len(self.items)

class SpecialContainer(Container):
    def __init__(self):
        self.items = []

sc = SpecialContainer()
print(bool(sc))  # False（__len__ が 0）

sc.items = [1, 2, 3]
print(bool(sc))  # True（__len__ が 3）

# bool() は常に bool 型を返す
print(type(bool(42)))      # <class 'bool'>
print(type(bool("hello"))) # <class 'bool'>

# if 文では内部で PyObject_IsTrue が呼ばれる
# 戻り値は bool 型に変換されない（C の int として扱われる）
if 42:
    print("truthy")

import dis

def check_bool(x):
    if x:
        return True
    return False

dis.dis(check_bool)

#   2           0 LOAD_FAST                0 (x)
#               2 POP_JUMP_IF_FALSE        8
#   3           4 LOAD_CONST               1 (True)
#               6 RETURN_VALUE
#   4     >>    8 LOAD_CONST               2 (False)
#              10 RETURN_VALUE

import timeit

# 組み込み型は最適化されている
print(timeit.timeit("bool([])", number=1000000))
print(timeit.timeit("bool('')", number=1000000))

# カスタムクラスは若干遅い
class Custom:
    def __bool__(self):
        return True

c = Custom()
print(timeit.timeit("bool(c)", globals={"c": c}, number=1000000))