is用于判斷兩個對象是否為同一個對象，具體來說是兩個對象在內存中的位置是否相同。

python為了提高效率，節省內存，在實現上大量使用了緩沖池技術和字符串intern技術。

整數和字符串是不可變對象，也就意味著可以用來共享，如100個“python”字串變量可以共享一個“python”字符串對象，而不是創建100個“python”字符串。

一、小整數對象池

為了應對小整數的頻繁使用，python使用對小整數進行了緩存，默認范圍為[-5,256]，在這個范圍內的所有整數被python完全地緩存，當有變量使用這些小整數時，增加對應小整數對象的引用即可。

由上面的實例可以看到，當變量在[-5,256]之間時，兩個值相同的變量事實上會引用到同一個小整數對象上，也就是小整數對象池中的對象，而不會去創建兩個對象。而當變量超出了這個范圍，兩個值相同的變量也會各自創建整數對象，所以兩者對應的對象不同。

二、字符串intern

如果當前變量引用的字符串對象已經存在的話，直接增加對應字符串對象的引用，而不去創建新的字符串對象，這就是字符串intern機制。

說白了，intern機制就是每創建一個比較短的字符串對象，就在一個叫interned的字典里面查看是否存在字符串相同的字符串對象，如果存在的話，就把字典存放的對象的ob_refcnt加1，然后銷毀新創建的對象，所以才會出現下面的情景?a is b的結果為True：

1. 奇怪的現象

在詳細探討字符串intern機制之前，先看一個奇怪的問題：

直接在交互式IPython中運行：

i is j的結果是False。

定義一個函數并運行：

輸出結果：

True

上述代碼分開運行，結果為False，但是合在一起結果卻為True。也就是說分開運行的時候，i和j指向不同對象，而合在一起的時候i，j卻指向了相同對象。為了明白其中的緣由，需要簡單理解python的編譯機制。

三、編譯機制

在python中，萬物皆對象，包括代碼本身也是一種對象。python用code對象表示代碼，代碼編譯后產生code對象。通常一個作用域對應一個code對象。

1. 編譯結果

上述代碼中編譯生成了兩個code對象，一個代表全局作用域，另一個代表函數f。

code對象保存了變量，常量(常量字面量)以及編譯結果。code對象用常量表來保存常量，考慮到一個常量可能出現多次，在一張表上保存一個常量多次太過于奢侈。所以code對象對每個常量只保存一次，在需要引用它的地方使用它在常量表的位置作為常量的表示。在上述編譯結果中可以看到，"1 2"這個字符串常量使用了兩次，編譯的代碼為"LOAD_CONST 0"，這里的0就是"1 2"在常量表當中的位置。

由于編譯的這個特性，在同一個code對象 中的變量，如果它們引用了同一個常量，那么無論這個常量有沒有緩沖機制，它們引用的都是同一個對象。

2. 案例理解

輸出結果：

True True True True

字符串對象除了intern機制以外，還有類似于小整數對象的字符緩沖池，其實就是用一個類似于數組的東西(characters array)指向這個對象，對只有一個字符的字符串，第一次創建時候會進行如下操作：

1.創建對象

2.對其進行intern操作

3.將對象放進字符緩沖池

那么下次再創建這個字符對象時候，會首先查看字符緩沖池中是否存在這個對象，如果存在的話，返回這個緩沖對象。區別于小整數對象的是，小整數對象在python解釋器初始化之初就創建了，而字符串緩沖池指向的對象直到用到的時候才會創建。

四、編譯機制與小整數對象池對比

i和j引用同一個常量，這是編譯機制，所以i與j指向同一個整數對象，后面a和b雖然相等，但不引用常量，此時啟用小整數對象池，a和b都等于256，在對象池中，所以a，b引用同一個對象，后面c和d不在對象池中，所以兩者對象不同。

這里有一點需要注意，沒有變量參與的運算會被編譯器直接優化成對應的常量，進而保存進常量表中。

五、字符串intern機制與字符緩沖池

在編譯過程中，字符串intern機制將所有的變量名進行intern，但對常量進行的intern有一點特殊的限制。能夠intern的常量必須只包含[a-zA-Z0-9_]，即字母數字加下劃線，如果含有其他字符，就不會intern。在運行過程中，通過計算得到的字符串不會intern。

字符串有一個和小整數對象池相似的字符緩沖池，用于在運行過程中緩存單個字符，所以計算得到的字符串雖然不會intern，但如果是單個字符，就會使用到字符緩沖池。

可以看到，a和b確實指向同一個對象，而c和d指向不同對象，這就是字符緩沖池。

六、編譯機制與字符串intern對比

i包含空格，包含空格的常量不會被intern，而其他兩個常量不包含其他字符，所以會被intern。

七、總結python代碼被編譯成code對象，通常一個code對象對應于一個作用域，作用域中重復出現的變量名以及常量在code中只保存一次。

字符串intern機制主要作用于編譯過程，在編譯收集完變量和常量時，對變量和常量進行intern，而后構建一個code對象。

字符串intern對常量的intern有限制，能夠intern的常量必須只包含[a-zA-Z0-9_]，即字母數字加下劃線，如果含有其他字符，就不會intern。

小整數對象池和字符緩沖池都是作用于運行過程中，python緩存小的整數和字符，當有變量使用這些對象時，不用額外創建對象。