Python 中的 is 和 == 以及字符串驻留机制

is 和 ==

  先了解下官方文档中关于 is 和 == 的概念。is 表示的是对象标示符（object identity），而 == 表示的是相等（equality）；is 的作用是用来检查对象的标示符是否一致，也就是比较两个对象在内存中的地址是否一样（相当于检查 id(a) == id(b)），而 == 是用来检查两个对象引用的值是否相等（相当于检查 a.eq(b)）；这点和Java有点类似，只不过Java中是用 == 来比较两个对象在内存中的地址，用 equals() 来检查两者之间的值是否相等。

	is	==
概念	对象标示符	相等
作用	比较对象在内存中的地址	检查两个对象引用的值
示例	id(a) == id(b)	a.eq(b)

字符串驻留机制

  Python中的字符串采用了intern机制，当需要值相同的字符串的时候（比如标识符），可以直接从字符串池里拿来使用，避免频繁的创建和销毁，提升效率和节约内存，因此拼接和修改字符串是会比较影响性能的。因为是不可变的，所以字符串的操作都不是replace，而是新建对象，这也是为什么拼接多字符串的时候不建议用+而用join()，join()是先计算出所有字符串的长度，然后再拷贝，只new一次对象。需要注意的是，并不是所有的字符串都会采用intern机制，当且仅当只包含下划线、数字、字母的字符串才会被intern。

相关示例

示例一

a = "hello"
b = "hello"
print(a is b)  # 输出 True 
print(a == b)  # 输出 True

值相同的简单字符串对象在字符串池里只会保存一份，这决定了字符串必须是不可变对象，所以a和b是同一个对象

示例二

a = "hello world"
b = "hello world"
print(a is b)  # 输出 False
print(a == b)  # 输出 True 

a和b中都有空格，所以不会被intern(空格不是python标识符)，故a和b不是同一个对象。注意，这仅仅是在交互式命令行中执行，而在PyCharm或者保存为文件执行，结果是不一样的，主要是因为解释器做了一部分优化

示例三

a = 'ab' + 'c' is 'abc'
print(a)  # 输出 True
ab = 'ab'
b = ab + 'c' is 'abc'
print(b)  # 输出 False

第一个'ab'+'c'是在compile-time(编译期)求值的，被替换成了'abc'，所以输出为True；第二个示例，ab+'c'是在run-time(运行期)拼接的，导致没有被自动intern

示例四

a = [1, 2, 3]
b = [1, 2, 3]
print(a is b)  # 输出 False
print(a == b)  # 输出 True 

a和b是列表，不是同一个对象

示例五

a = [1, 2, 3]
b = a
print(a is b)  # 输出 True 
print(a == b)  # 输出 True

把a的引用复制给b(引用赋值)，在内存中其实是指向同一个对象

示例六

a = ["I", "love", "Python"]
b = a[:]
print(a is b)  # 输出 False
print(a == b)  # 输出 True
print(a[0] is b[0])  # 输出 True
print(a[0] == b[0])  # 输出 True

b通过切片操作重新分配了对象(切片赋值)，但值和a相同。由于切片拷贝是浅拷贝，这说明列表中的元素并未重新创建，因此a[0] is b[0]输出为True

示例七

a = 1
b = 1
print(a is b)  # 输出 True
print(a == b)  # 输出 True

Python会对比较小的整数对象进行缓存，下次用的时候直接从缓存中获取

示例八

a = 320
b = 320
print(a is b)  # 输出 False
print(a == b)  # 输出 True

Python仅仅对比较小的整数对象进行缓存(范围为范围[-5, 256])，而并非是所有整数对象。注意，这仅仅是在交互式命令行中执行，而在PyCharm或者保存为文件执行，结果是不一样的，主要是因为解释器做了一部分优化

is 与 == 对比

  is 与 == 相比计算速度会更快，因为它不能重载，不用进行特殊的函数调用，通过直接比较两个整数 id，减少了函数调用的开销。而 a == b 则是等同于a.eq(b)，继承自 object 的 eq 方法原本也是比较两个对象的id，结果与 is 一样，但大多数Python对象会覆盖重写object的 eq 方法，而定义内容的相关比较，所以比较的是对象属性的值。
  在变量和单例值之间比较时，应该使用 is。目前，最常使用 is 的地方是当判断对象是不是 None，下面是推荐的写法: xxx is None；判断不是None的推荐写法是: xxx is not None

参考文章

Python面试之 is 和 == 的区别
什么是string interning(字符串驻留)以及python中字符串的intern机制
Python 中的比较：is 与 ==
Python中的浅拷贝与深拷贝