几乎每个 Python 教程都会告诉你：「

 比较身份，别用它比较数字，因为只有 -5 到 256 的小整数被驻留」。可如果你真在机器上敲一遍，会看到一个让教程作者尴尬的结果：

同一个 257，同一台机器，截然相反。这不是玄学，是三层不同的机制叠在一起造成的。本文用 CPython 3.13.14 实机数据，把「is 时灵时不灵」彻底拆开。

一、先看现场：一组互相矛盾的结果

257 is 257                    # True（同一代码块内）
f() is g()                    # True（f、g 是两个函数，各自 return 257）
exec 单元 A 的 a() is 单元 B 的 b()   # False
int('257') is int('257')      # False
256+1 is 257                  # True（字面量运算，编译期折叠）
a=256; b=1; (a+b) is 257      # False（变量运算，真运行时）

如果「驻留池只到 256」是全部真相，第一行就该是 False。它却是 True。真相远比一句口诀复杂。

二、第一层：编译期常量合并（真正的幕后黑手）

直接看证据——两个函数的常量表：

def f(): return 257
def g(): return 257
f.__code__.co_consts is g.__code__.co_consts   # True！

同一个编译单元（一次 compile 调用）里，所有 code object 共享同一个常量表。

 时发现表里已有相等的常量，直接复用同一个 PyLong 对象。

 为 True，跟驻留池一点关系都没有——

这是编译期去重，不是运行期驻留

ns1 = {}; exec('def a(): return 257', ns1)
ns2 = {}; exec('def b(): return 257', ns2)
ns1['a']() is ns2['b']()      # False——两次 exec 是两个编译单元，各自新建

 在同一文件里 True，跨 exec 单元 False。

字面量的「is 稳定为真」只在一个编译单元内成立

 缓存能让同一文件重复运行结果一致。

三、第二层：小整数池（-5 到 256）

这才是经典口诀说的那层，实测边界：

运算结果超过 256 就是全新对象

，哪怕数值相等。第一行的 True 也别得意——那是编译期折叠帮了忙，不是池的功劳。

id 层面的证据更直观：循环 1000 次 

 只有 1 个唯一值（池内对象就一个）；1000 个临时大整数 

 的 id 有 1000 个唯一值（每次新建）。

四、第三层：字符串 intern（比你想的窄）

字符串的驻留分三种情况，实测：

 之所以共享，是因为单字符字符串命中静态缓存，不是解析器 memo——换成多字符 

运行期拼接的字符串永远不要假设 is 为真

五、is 与 == 分道扬镳的三个路口

 问的是「是不是同一个」。重载过 

 的类，这两个问题的答案可以毫无关系。

六、id() 的陷阱：地址会被回收再利用

id 只是对象在存活期间的地址，不是终身编号：

for _ in range(1000):
    tmp = 10**6 + _
    ids.add(id(tmp))     # 1000 个唯一 id

1000 个临时大整数拿到 1000 个不同 id——因为每个都活到了 

 那一刻。但循环外再取早就销毁的对象的 id，毫无意义。

「id 相同」只在两个 id 都取到的瞬间有效

 的「时灵时不灵」，是编译期常量合并、小整数池、intern 三套机制在不同代码形态下轮流显形的结果

。口诀只说对了最窄的那一层。真正安全的用法只有一条——对单例用 is，对其他一切用 ==。

几乎每个 Python 教程都会告诉你：「is 比较身份，别用它比较数字，因为只有 -5 到 256 的小整数被驻留」。可如果你真在机器上敲一遍，会看到一个让教程作者尴尬的结果：257 is 257 返回 True。

Python 的 is 为什么时灵时不灵？拆开常量合并、小整数池与 intern 三层机制

is 的「时灵时不灵」是三层机制叠加：编译期常量合并让同一编译单元的 257 共享同一对象（co_consts 去重）、小整数池 -5..256、字符串 intern。257 is 257 为 True 不是驻留池扩容；int("257") is int("257") 为 False 才是运行期真相。is 只该用于单例。

编程语言

is比较数字结果时灵时不灵，源于编译期常量合并、小整数池、字符串intern三层机制叠加。同编译单元字面量共享对象，跨exec或变量运算则新建对象。安全用法：仅对None、True等单例用is，数值字符串一律用==。

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Python 的 is 为什么时灵时不灵？拆开常量合并、小整数池与 intern 三层机制

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