Python如何知道在memory中使用相同的object？

Question

如果我使用以下內容：

a = 1000
print(id(a))

myList = [a,2000,3000,4000]
print(id(myList[0]))

# prints the same IDs

我得到相同的ID。 這對我來說很有意義。 我可以理解 memory 經理如何將相同的 object 分配給這些變量，因為我直接引用a列表中的 a。

但是，如果我這樣做：

a = 1000
print(id(a))

myList = [1000,2000,3000,4000]
print(id(myList[0]))

# prints the same IDs

對於這兩個打印件，我仍然得到相同的 ID output。 Python 如何知道對這些分配使用相同的 object？ 尋找前世肯定是非常低效的，所以我假設這里發生了一些更聰明的事情。

我的第一個想法是與 integer 本身有關，用於計算對象地址，但該行為也適用於字符串：

a = "car"
print(id(a))

myList = ["car",2000,3000,4000]
print(id(myList[0]))

# prints the same IDs

但是，該行為並不適用於列表元素：

a = [1,2,3]
print(id(a))

myList = [[1,2,3],2000,3000,4000]
print(id(myList[0]))

# prints different IDs

有人可以解釋我看到的行為嗎？

編輯 - 我遇到過對於 -5 到 256 之間的小值，可以使用相同的 object。 問題是我看到相同的 object 仍然被用於巨大的值，甚至是字符串：

a = 1000000000000
myList = [1000000000000,1000,2000]
print(a is myList[0])
# outputs True!

我的問題是Python 在這些情況下如何在不搜索預先存在的情況下得出它是相同的 object？ 讓我們具體說CPython

編輯 - 我正在使用 Python V3.8.10

Answer 1

在 Python 中，像數字和短字符串這樣的小而不變的值在計算機的 memory 中只存儲一次（除非使用運算符來生成它們，這樣會為此創建一個新的 object）以節省空間並加快程序速度。 這個過程稱為“實習”。 這意味着當您多次寫入相同的值時，它將具有相同的 memory 地址（id），並且您將對該值的每個實例獲得相同的 id。 但是，列表和其他更復雜的數據類型不會被保留，因此每次使用列表時，都會為其分配一個新的 memory 空間，賦予它不同的 id。