Python整数与is运算符在Jupyter与脚本运行的差异疑问

核心差异源于两种环境的编译执行机制 #

Python代码的执行分为编译阶段和运行阶段，脚本文件运行与Jupyter逐行运行的核心区别在于是否进行全局编译优化，具体体现在以下几点：

1. 脚本文件的编译期常量折叠优化 #

当以python main.py运行脚本时，解释器会先对整个脚本做全局编译优化，其中的常量折叠规则会处理可预计算的表达式：

• 对于840+5这类能在编译阶段算出结果的表达式，解释器会直接将其替换为最终常量845。因此a=845和b=840+5实际上指向同一个预生成的常量对象，a is b返回True。
• 而int("8"+"4"+"5")属于运行期动态计算：字符串拼接和int()类型转换只能在代码运行时完成，无法在编译期确定结果，因此会创建全新的整数对象，和a=845的内存地址不同，a is b返回False。

2. Jupyter逐行运行的无全局编译优化 #

Jupyter（包括Python原生交互式Shell）采用逐行编译执行的模式，每一行代码独立编译、运行，不会对跨行代码做全局优化：

• 哪怕是a=845和b=840+5这两行，也会分别处理：第一行创建整数845的对象，第二行的840+5会在运行时重新计算并生成新对象，两者内存地址不同，a is b返回False。
• 同样，int("8"+"4"+"5")在运行时生成新对象，自然和a=845的地址不一致。

3. 补充：小整数池的边界情况 #

Python默认会缓存-5到256之间的整数（小整数池），这类整数在任何环境下都会被全局复用，用is比较必然返回True。但测试中的845超出了这个范围，因此复用逻辑完全由编译优化决定。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Daviid