Python预赋值与用户输入变量中字符串、整数标签(id)分配差异原因

这种差异本质是CPython解释器内置的对象缓存复用机制导致的，我们分别结合两类测试用例说明：

1. 整数场景逻辑 #

CPython实现了小整数池优化：解释器启动时会预先创建好[-5, 256]区间内的所有整数对象，所有引用到这个区间值的变量，都会直接指向同一个缓存对象，不会重复创建。
如果整数超出[-5, 256]范围，Python不会做全局缓存，仅同一代码块内字面量赋值的相同大整数会被临时复用，动态生成（运算、类型转换得到）的大整数都会作为新对象创建。

对应测试1的结果说明 #

测试代码：

# 整数场景测试
a=3
b = input() # input默认返回字符串类型
c=3
d = int(input()) # 输入被强制转换为整数类型
# 假设b和d的输入值均为3
print(id(a))
print(id(b))
print(id(c))
print(id(d))
print(a is b)
print(c is d)

运行结果逻辑：

• a和c都是字面量赋值的整数3，属于小整数池范围，二者id完全相同
• b是input返回的字符串'3'，和整数3类型不同，id和a完全不同，a is b固定返回False
• d是int(input())转换得到的整数3，属于小整数池范围，会复用缓存对象，所以id和a、c相同，c is d返回True

注意：如果输入值为超出小整数池的整数（比如257），那么d是动态转换得到的新对象，id会和预赋值的257不同，c is d会返回False

2. 字符串场景逻辑 #

CPython实现了字符串驻留（Intern） 优化：符合规则的字符串会被全局缓存，相同值的字符串会指向同一个内存对象，id一致。默认触发驻留的条件为：

• 仅包含字母、数字、下划线的字符串字面量
• 长度较短（不同CPython版本阈值不同，通常为20以内）

动态生成的字符串（包括input输入得到、字符串拼接、切片得到的字符串）默认不会触发全局驻留，哪怕值和已缓存的驻留字符串完全一致，也会作为新对象创建。

对应测试2的结果说明 #

测试代码：

# 字符串场景测试
s1 = "abc"
s2 = input('Enter a String : ') 
# 假设s2输入值为abc
print(s1 == s2)
print(s1 is s2)
s3 = "abc"
print(s1 is s3)
print(s2 is s3)
print(id(s1))
print(id(s2))
print(id(s3))

运行结果逻辑：

• s1和s3都是字面量赋值的"abc"，符合驻留条件，二者id完全相同，s1 is s3返回True
• s2是input动态输入得到的字符串，不会触发驻留，是新创建的对象，所以id和s1、s3都不同，s1 is s2、s2 is s3都返回False
• ==运算符比较的是字符串的值而非内存地址，所以s1 == s2返回True

补充注意 #

永远不要用is运算符判断两个变量的值是否相等，is仅用于判断两个变量是否指向同一个内存对象，值相等判断请统一使用==运算符。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者INDRA BHUSHAN THAKUR