系列：Python 底层设计逻辑｜类型：原理拆解型｜分发：CSDN / 掘金 / 博客园 / 腾讯云 / 51CTO / 阿里云 / 知乎(回答) 字数：约 1700 字｜实验环境：CPython 3.10.0 / 3.13.14（64 位）
结论先行：is 比的是"是不是同一个对象"。CPython 在启动时预建了 -5, 256 的整数对象，整个进程共享------这个范围内，is 恒为 True。而 257 以上的整数，网传的"每次都是新对象"是错的：真相藏在常量折叠里。这篇用 6 组实验把边界一条条画出来。
1. 先看一组反常的实验结果
跑下面这段，结果可能和你印象里的完全不一样：
python
def mk257(): return 257
print(256 is 256) # True
print(257 is 257) # True ------ 网传说这里该是 False
print(mk257() is mk257()) # True ------ 调两次函数还是同一个对象
print(int('257') is int('257')) # False ------ 这里才是 False注意，前两行还会触发 SyntaxWarning: "is" with a literal。解释器自己都在提醒：你在拿字面量比身份，这本身就是个危险动作。
真正稳定的规律只有一条：-5, 256 恒 True，257 以上看构造路径。
2. -5, 256：进程级共享的"小整数缓存"
CPython 解释器启动时，会在内存里预创建 -5 到 256 的整数对象，之后全进程所有代码引用这些数字，拿到的都是同一批对象。
用任意构造路径都能验证------只要值落在区间内，不管你怎么把它"造"出来：
python
int('256') is int('256') # True：两次字符串解析，同一个对象
int('255') + 1 is 256 # True：算出来的也是它用引用计数佐证更直观：
python
import sys
sys.getrefcount(200) # 3.10 实测：11（多处代码共享一个对象）一个 200，被十来处代码同时指着。省内存、省分配，这是缓存的意义：小整数在真实代码里出现频率极高，循环下标、状态码、枚举值，绝大多数落在这个区间。
3. 257 以上的真相：先问"是不是同一个代码对象"
257 开始没有缓存。但 257 is 257 在同一个代码对象里仍然是 True------这不是缓存，是常量折叠 ：编译器编译期就把字面量收进 co_consts 常量表，同一份代码里写几遍 257，运行时拿到的是常量表里同一个对象。
把 6 种路径一次跑完，边界就齐了：
| 构造路径 | 结果 | 原因 |
|---|---|---|
同作用域字面量 a=257; b=257 |
True | 同一代码对象，常量折叠 |
函数返回字面量 mk257() |
True | co_consts 常量表共享 |
函数返回运算 250+7 |
True | 常量算术编译期折叠 |
int('257') 两次构造 |
False | 运行时解析，各自新建 |
eval('257') 两次 |
False | 独立代码对象，各自编译 |
int('256') 两次构造 |
True | 缓存区间，与路径无关 |
看出规律了吗：折叠是"编译期"的事，同一个代码对象内共享常量；一旦跨越代码对象（eval、exec、不同模块），或者绕过编译器在运行时拼出数字（int()、字符串解析），拿到的就是各自新建的对象。
4. 一个 3.12+ 才有的细节：小整数"永生"了
上面 getrefcount(200) 在 3.10 上是 11。同样的代码换到 3.13：
python
sys.getrefcount(200) # 3.13 实测：42949672954294967295 是 2^32-1，引用计数的饱和值。这是 PEP 683（不朽对象）在 3.12 落地后的变化：小整数这类永不销毁的对象被标记为 immortal，引用计数不再真实增减，直接顶到饱和。
这意味着一件事：依赖引用计数做对象生命周期推断的代码（比如某些缓存淘汰逻辑），在 3.12+ 上会读到假数字。
5. 所以 is 什么时候能用
把上面的边界收拢成一条铁律：
- 比值，永远用
==。1000 == 1000恒 True，1000 is 1000看路径脸色------业务代码里拿is比值，等于把正确性交给编译器的优化心情。 is只留三个场景：x is None、x is True、x is False。 None 和布尔值是语言层保证的单例，全进程唯一，is比较是官方推荐写法（PEP 8 原话）。id()的结果不要写进任何业务逻辑。 它只是当期内存地址，GC 一跑就变，跨版本还会变。
python
def find_flag(cfg):
if cfg.get('debug') is True: # 万一上游传了 1 呢？1 is True -> False
...
if cfg.get('debug'): # 或者 == True6. 一句话总结
小整数缓存解释了 -5, 256 为什么恒真，常量折叠解释了 257 为什么时真时假------两个机制一个管区间、一个管代码对象边界，叠在一起就是 is 的全部飘忽。 记住 == 比值、is 比单例，这篇实验就可以关掉了。
下一篇聊 try：3.11 说异常"零成本"，到底零了哪一段、又贵在哪一段。
系列文章：Python 底层设计逻辑｜实验数据均为 CPython 3.10.0 / 3.13.14 实测，可复现。