is用于判断两个对象是否为同一个对象，具体来说是两个对象在内存中的位置是否相同。

python为了提高效率，节省内存，在实现上大量使用了缓冲池技术和字符串intern技术。

整数和字符串是不可变对象，也就意味着可以用来共享，如100个“python”字串变量可以共享一个“python”字符串对象，而不是创建100个“python”字符串。

一、小整数对象池

为了应对小整数的频繁使用，python使用对小整数进行了缓存，默认范围为[-5,256]，在这个范围内的所有整数被python完全地缓存，当有变量使用这些小整数时，增加对应小整数对象的引用即可。

由上面的实例可以看到，当变量在[-5,256]之间时，两个值相同的变量事实上会引用到同一个小整数对象上，也就是小整数对象池中的对象，而不会去创建两个对象。而当变量超出了这个范围，两个值相同的变量也会各自创建整数对象，所以两者对应的对象不同。

二、字符串intern

如果当前变量引用的字符串对象已经存在的话，直接增加对应字符串对象的引用，而不去创建新的字符串对象，这就是字符串intern机制。

说白了，intern机制就是每创建一个比较短的字符串对象，就在一个叫interned的字典里面查看是否存在字符串相同的字符串对象，如果存在的话，就把字典存放的对象的ob_refcnt加1，然后销毁新创建的对象，所以才会出现下面的情景 a is b的结果为True：

1. 奇怪的现象

在详细探讨字符串intern机制之前，先看一个奇怪的问题：

直接在交互式IPython中运行：

i is j的结果是False。

定义一个函数并运行：

输出结果：

True

上述代码分开运行，结果为False，但是合在一起结果却为True。也就是说分开运行的时候，i和j指向不同对象，而合在一起的时候i，j却指向了相同对象。为了明白其中的缘由，需要简单理解python的编译机制。

三、编译机制

在python中，万物皆对象，包括代码本身也是一种对象。python用code对象表示代码，代码编译后产生code对象。通常一个作用域对应一个code对象。

1. 编译结果

上述代码中编译生成了两个code对象，一个代表全局作用域，另一个代表函数f。

code对象保存了变量，常量(常量字面量)以及编译结果。code对象用常量表来保存常量，考虑到一个常量可能出现多次，在一张表上保存一个常量多次太过于奢侈。所以code对象对每个常量只保存一次，在需要引用它的地方使用它在常量表的位置作为常量的表示。在上述编译结果中可以看到，"1 2"这个字符串常量使用了两次，编译的代码为"LOAD_CONST 0"，这里的0就是"1 2"在常量表当中的位置。

由于编译的这个特性，在同一个code对象 中的变量，如果它们引用了同一个常量，那么无论这个常量有没有缓冲机制，它们引用的都是同一个对象。

2. 案例理解

输出结果：

True True True True

字符串对象除了intern机制以外，还有类似于小整数对象的字符缓冲池，其实就是用一个类似于数组的东西(characters array)指向这个对象，对只有一个字符的字符串，第一次创建时候会进行如下操作：

1.创建对象

2.对其进行intern操作

3.将对象放进字符缓冲池

那么下次再创建这个字符对象时候，会首先查看字符缓冲池中是否存在这个对象，如果存在的话，返回这个缓冲对象。区别于小整数对象的是，小整数对象在python解释器初始化之初就创建了，而字符串缓冲池指向的对象直到用到的时候才会创建。

四、编译机制与小整数对象池对比

i和j引用同一个常量，这是编译机制，所以i与j指向同一个整数对象，后面a和b虽然相等，但不引用常量，此时启用小整数对象池，a和b都等于256，在对象池中，所以a，b引用同一个对象，后面c和d不在对象池中，所以两者对象不同。

这里有一点需要注意，没有变量参与的运算会被编译器直接优化成对应的常量，进而保存进常量表中。

五、字符串intern机制与字符缓冲池

在编译过程中，字符串intern机制将所有的变量名进行intern，但对常量进行的intern有一点特殊的限制。能够intern的常量必须只包含[a-zA-Z0-9_]，即字母数字加下划线，如果含有其他字符，就不会intern。在运行过程中，通过计算得到的字符串不会intern。

字符串有一个和小整数对象池相似的字符缓冲池，用于在运行过程中缓存单个字符，所以计算得到的字符串虽然不会intern，但如果是单个字符，就会使用到字符缓冲池。

可以看到，a和b确实指向同一个对象，而c和d指向不同对象，这就是字符缓冲池。

六、编译机制与字符串intern对比

i包含空格，包含空格的常量不会被intern，而其他两个常量不包含其他字符，所以会被intern。

七、总结python代码被编译成code对象，通常一个code对象对应于一个作用域，作用域中重复出现的变量名以及常量在code中只保存一次。

字符串intern机制主要作用于编译过程，在编译收集完变量和常量时，对变量和常量进行intern，而后构建一个code对象。

字符串intern对常量的intern有限制，能够intern的常量必须只包含[a-zA-Z0-9_]，即字母数字加下划线，如果含有其他字符，就不会intern。

小整数对象池和字符缓冲池都是作用于运行过程中，python缓存小的整数和字符，当有变量使用这些对象时，不用额外创建对象。