Python中‘is’身份运算符的工作原理及变量地址相同疑问解答

一、is运算符的核心作用 #

is是Python的身份运算符，它的作用是判断两个变量是否指向内存中的同一个对象——换句话说，就是检查两个变量的内存地址（通过id()函数获取）是否完全相同。如果地址相同，返回True；否则返回False。

注意：is和==是完全不同的概念：==仅判断两个对象的值是否相等，而is判断的是对象本身是否为同一个。

二、为什么你的代码中x和y的内存地址相同？ #

你看到的现象，本质是Python的小整数缓存机制在起作用：
Python为了提升运行效率，会预先缓存-5到256之间的整数对象。当你创建这个范围内的整数变量时，Python不会重新分配内存创建新的对象，而是直接让变量指向缓存中已有的那个整数对象。

你的代码里x=5和y=5，5正好在-5~256的缓存范围内，所以x和y都指向了缓存里同一个5的对象，自然id(x)和id(y)返回的内存地址完全相同，x is y也就返回True。

三、验证缓存范围的示例 #

如果我们使用超出缓存范围的整数，比如257，在Python交互环境中运行以下代码：

x = 257
y = 257
print(x is y)
print(id(x))
print(id(y))

通常会输出：

False
[不同的内存地址1]
[不同的内存地址2]

这是因为257不在预缓存范围内，Python会为x和y分别创建两个独立的整数对象，所以它们的内存地址不同，is返回False。

（注：在脚本文件中运行时，可能因编译器优化出现不同结果，但交互模式下的表现更能体现缓存机制的本质）

内容的提问来源于stack exchange，提问作者PhiLO