在玩Python解释器时，我偶然发现了关于is运算符的这个相互矛盾的情况：
如果评估发生在函数中，则返回True，如果在外部完成，则返回False。
>>> def func():
... a = 1000
... b = 1000
... return a is b
...
>>> a = 1000
>>> b = 1000
>>> a is b, func()
(False, True)
由于is运算符会评估所涉及对象的id()，这意味着a和b指向相同的int在函数func内部声明的实例，但相反，它们指向外部的不同对象。
为什么会这样？
注意：我知道Understanding Python's "is" operator中描述的身份（is）和平等（==）操作之间的区别。另外，我也知道python对范围[-5, 256]中的整数执行的缓存，如"is" operator behaves unexpectedly with integers中所述。
这个不是这种情况，因为数字超出了这个范围而我确实想要评估身份和不相等。
功能
答案 0 :(得分：61)
正如reference manual所述：
块是一段Python程序文本，作为一个单元执行。 以下是块：模块，函数体和类定义。 以交互方式输入的每个命令都是一个块。
这就是为什么，在函数的情况下，你有一个单个代码块，其中包含数字文字的单个对象
1000，id(a) == id(b)将产生True。
在第二种情况下，您有两个不同的代码对象，每个代码对象都有自己的文字1000不同的对象，所以id(a) != id(b)。
请注意，此行为不会仅显示int个文字，您会得到类似的结果，例如float文字（请参阅here）。
当然，应该始终使用等于运算符is None和不 ==来比较对象（显式is测试除外）。
这里陈述的所有内容都适用于最流行的Python CPython实现。其他实现可能会有所不同，因此在使用它们时不应进行任何假设。
为了获得更清晰的视图并另外验证此看似奇怪的行为，我们可以使用code模块直接查看每个案例的dis对象。< / p>
对于函数func ：
除了所有其他属性外，函数对象还具有__code__属性，允许您查看该函数的已编译字节码。使用dis.code_info，我们可以获得给定函数的代码对象中所有存储属性的漂亮视图：
>>> print(dis.code_info(func))
Name: func
Filename: <stdin>
Argument count: 0
Kw-only arguments: 0
Number of locals: 2
Stack size: 2
Flags: OPTIMIZED, NEWLOCALS, NOFREE
Constants:
0: None
1: 1000
Variable names:
0: a
1: b
我们只对函数Constants的{{1}}条目感兴趣。在其中，我们可以看到我们有两个值func（始终存在）和None。我们只有一个单个 int实例，表示常量1000。这是调用函数时将1000和a分配给的值。
通过b轻松访问此值，因此，在函数中查看func.__code__.co_consts[1]评估的另一种方法是：
a is b当然，这将评估为>>> id(func.__code__.co_consts[1]) == id(func.__code__.co_consts[1])
，因为我们指的是同一个对象。
对于每个互动命令：
如前所述，每个交互式命令都被解释为单个代码块：独立解析，编译和评估。
我们可以通过compile内置函数获取每个命令的代码对象：
True对于每个赋值语句，我们将得到一个类似的代码对象，如下所示：
>>> com1 = compile("a=1000", filename="", mode="single")
>>> com2 = compile("b=1000", filename="", mode="single")
>>> print(dis.code_info(com1))
Name: <module>
Filename:
Argument count: 0
Kw-only arguments: 0
Number of locals: 0
Stack size: 1
Flags: NOFREE
Constants:
0: 1000
1: None
Names:
0: a
的相同命令看起来相同，但有根本区别：每个代码对象com2和com1都有不同的int实例，代表文字com2。这就是为什么在这种情况下，当我们通过1000参数a is b时，我们实际得到：
co_consts这与我们实际得到的结果一致。
不同的代码对象，不同的内容。
注意：我对源代码中究竟是如何发生这种情况有点好奇，在深入了解之后我相信我终于找到了它。
在编译阶段，co_consts属性由字典对象表示。在compile.c我们实际上可以看到初始化：
>>> id(com1.co_consts[0]) == id(com2.co_consts[0])
False
在编译期间，检查已存在的常量。有关详细信息，请参阅@Raymond Hettinger's answer below。
链式语句将评估为/* snippet for brevity */
u->u_lineno = 0;
u->u_col_offset = 0;
u->u_lineno_set = 0;
u->u_consts = PyDict_New();
/* snippet for brevity */
现在应该更清楚为什么以下评估结果为True：
True在这种情况下，通过将两个赋值命令链接在一起，我们告诉解释器将这些编译在一起。与函数对象的情况一样，只有一个文字>>> a = 1000; b = 1000;
>>> a is b
的对象将被创建，在评估时会产生1000值。
在模块级别执行会再次产生True：
如前所述，参考手册指出：
......以下是块：模块 ...
所以同样的前提适用：我们将有一个代码对象（对于模块），因此，为每个不同的文字存储单个值。
不适用可变对象：
这意味着除非我们显式初始化为相同的可变对象（例如，使用a = b = []），否则对象的标识永远不会相等，例如：
True同样，在the documentation中，指定了：
a = 1后; b = 1，a和b可能会或可能不会引用具有值1的同一对象，具体取决于实现，但在c = []之后; d = []，c和d保证引用两个不同的，唯一的，新创建的空列表。
答案 1 :(得分：18)
在交互式提示符下，条目为compiled in a single mode，一次处理一个完整的语句。编译器本身（在Python/compile.c中）跟踪名为u_consts的字典中的常量，该常量将常量对象映射到其索引。
在compiler_add_o()函数中，您会看到在添加新常量（并递增索引）之前，会检查dict以查看常量对象和索引是否已存在。如果是这样，它们将被重用。
简而言之，这意味着一个语句中的重复常量（例如在函数定义中）被折叠成一个单例。相比之下，您的a = 1000和b = 1000是两个单独的陈述，因此不会发生折叠。
FWIW，这只是一个CPython实现细节（即语言无法保证）。这就是为什么这里给出的引用是C源代码而不是语言规范，不能保证主题。
希望您喜欢CPython如何在幕后工作的洞察力： - ）