深入理解 Python 中的 is 和 ==，比较操作符的细微差别

在 Python 中，is 和 == 是两种不同的比较操作符，用于比较对象之间的关系。

概念

1. is 操作符： is 用于检查两个对象是否是同一个对象，即它们是否具有相同的内存地址。如果两个对象是同一个对象，则返回 True，否则返回 False。

   a = [1, 2, 3]
   b = [1, 2, 3]
   c = a
   
   print(a is b)  # False，a 和 b 是不同的对象
   print(a is c)  # True，a 和 c 是同一个对象
   

2. == 操作符： == 用于检查两个对象的值是否相等，即它们是否具有相同的内容。如果两个对象的值相等，则返回 True，否则返回 False。

   a = [1, 2, 3]
   b = [1, 2, 3]
   
   print(a == b)  # True，a 和 b 具有相同的值
   

因此，is 操作符用于比较对象的身份（即内存地址），而 == 操作符用于比较对象的值。在大多数情况下，你应该使用 == 操作符来比较对象的值，而不是 is 操作符，除非你明确地需要检查对象的身份。

小整数池

Python 为了优化速度，把这些可能频繁使用的整数对象规定在范围 [-5, 256] 之间的小对象放在 small_ints 中，但凡是需要用些小整数时，就从这里面取，不再去临时创建新的对象。
因此下面输出为True

a = 1
b = 1
print(a is b, id(a), id(b))

a = 257
b = 257
print(a is b, id(a), id(b))

输出如下：

大整数缓存

尽管大于 256 的整数不会提前创建好，但如果 Python 解释器发现你用到重复的整数常量，也会将后面的变量指向已经创建好的对象。

• 脚本执行
  新建demo.py，代码如下

a = 1000;b = 1000
print(a is b)

c = 1000
d = 1000
print(c is d)

执行python demo.py,输出如下：

• pycharm中执行

a = 1000; b = 1000
print(a is b)  # True

c = 1000
d = 1000
print(c is d)  # True

• 交互式python中
  
  可以看到在不同环境下结果也不相同，并且，同在交互式环境下，写在同一行也是跟分开写也是不同的。
  这是因为 Python 的缓存机制，所以在 IDE 环境或脚本模式或交互式模式写在同一行时，同一个整数被多个变量引用均不会开辟新的内存空间。

字符串驻留优化

针对以下代码测试

a = "hello"
b = "hello"
print(a is b)

c = "hello world"
d = "hello world"
print(c is d)

c = "hello world";d = "hello world"
print(c is d)

• 脚本模式
  

• pycharm执行

• 交互式模式
  
  字符串驻留机制是Python针对字符串对象采取的一种内存优化技术。其目标是减少内存使用并提高程序的性能。

在Python中，字符串是不可变的对象，一旦创建，就不能被修改。因此，如果我们创建了两个字符串，它们将占用两个不同的内存位置。但是，如果这些字符串是相同的，那么它们将被Python自动合并为一个对象，这就是字符串驻留机制。

Python中的字符串驻留机制是通过使用intern机制来实现的。当我们创建一个字符串时，Python会检查字符串池中是否已经存在相同的字符串。如果是，它将返回现有的字符串对象的引用，而不是创建一个新的对象。这样，我们可以在不占用额外内存的情况下使用相同的字符串。

其它

通过测试发现，不可变对象均符合上面的规则,在不同环境下执行跟字符串表现一致：

a = (1, 2)
b = (1, 2)
print(a is b)
a = (1, 2);b = (1, 2)
print(a is b)

a = 1.2
b = 1.2
print(a is b)
a = 1.2;b = 1.2
print(a is b)

注意

以上代码均在python3.9下测试