Python不可变对象同一性疑问：同值对象ID为何不总是相同？

这核心原因是Python的小整数缓存（Integer Interning）机制，具体细节如下：

• 小整数缓存的作用：Python为了优化性能，会预先创建好范围在 -5 到 256 之间的整数对象，把它们存放在一个固定的内存区域里。当你创建变量引用这个范围内的整数时，不会新生成对象，而是直接指向缓存里的已有对象。所以两个变量只要值在这个区间内，用is（比较内存地址）判断就会返回True。

• 超出范围的整数处理：对于超出 -5 到 256 的整数，Python不会预先缓存。每次创建新变量时，都会在内存中生成一个全新的整数对象——哪怕两个变量的值完全相同，它们指向的也是不同的内存地址，所以用is判断会返回False。

举个直观的例子：

# 小整数范围内
x = 100
y = 100
print(x is y)  # 输出 True

# 超出小整数范围
m = 300
n = 300
print(m is n)  # 输出 False

需要注意的是，is和==的作用完全不同：==比较的是变量的值，is比较的是变量指向的对象内存地址。所以哪怕m is n返回False，m == n依然会返回True，因为它们的值是相同的。

另外，你之前的误解“任意值相同的不可变对象ID都相同”并不成立，除了整数的缓存限制，其他不可变类型（比如字符串）也有类似的有限缓存机制，并非所有值相同的不可变对象都会共享内存地址。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Vigneshwara Reddy S