В чем разница в поведении `[]` и `list()'?

id(object) возвращает идентификатор объекта.

Выражение == оценивается как True, если объекты, на которые ссылаются переменные, равны (имеют одинаковое содержимое).

Поэтому, когда вы используете конструктор list() каждый раз, когда создается новый объект, и его идентификатор отличается, поэтому он оценивается как false, даже если новый объект немедленно отбрасывается, он создается сначала, поэтому другой идентификатор.

Напротив, [] является буквальным (более быстрый способ создания объекта) и всегда имеет один и тот же идентификатор, но когда он создает новый объект, новый объект также получает свой новый идентификатор.

TLDR;[] является литералом и, следовательно, имеет фиксированный идентификатор, list() создает новый объект, x=[]y=[] создает новый объект x и y, поэтому идентификаторы x и y не совпадают, list() каждый раз создает новый объект, поэтому отличается идентификатор при каждом звонке.

Также x = [] будет быстрее, чем x = list(), но это просто сноска, и я не могу понять, как сделать ее маленькой и поставить как сноску :)

В вашем третьем id сравнении вы сравниваете значения идентификаторов двух объектов с перекрывающимися сроками службы. Это должно вернуть False по контракту функции id. Вы увидите такое же поведение с list().

В обоих ваших первых двух id сравнениях задействованные объекты имеют непересекающиеся времена жизни. Совпадают ли значения идентификаторов объектов с непересекающимися временами жизни — это деталь реализации, и вы не должны полагаться на то, что это так или иначе. Поведение может быть изменено без предварительного уведомления.

В текущем CPython значения идентификатора совпадают с [], потому что [] использует код операции BUILD_LIST, который вызывает функцию C PyList_New, а PyList_New использует свободный список освобожденных структур заголовка списка для ускорения выделения:

PyObject *
PyList_New(Py_ssize_t size)
{
    ...
    if (numfree) {
        numfree--;
        op = free_list[numfree];
        _Py_NewReference((PyObject *)op);

Когда списки освобождаются, буфер, содержащий указатели на элементы, освобождается, но (до максимального размера свободного списка) заголовок, содержащий информацию о таких вещах, как тип объекта, количество ссылок, емкость и т. д. входит в список бесплатных:

static void
list_dealloc(PyListObject *op)
{
    ...
    if (numfree < PyList_MAXFREELIST && PyList_CheckExact(op))
        free_list[numfree++] = op;
    else
        Py_TYPE(op)->tp_free((PyObject *)op);
    Py_TRASHCAN_SAFE_END(op)
}

Список, созданный первым [], умирает перед вторым [] выражением, поэтому его заголовок попадает в свободный список, а затем повторно используется вторым []. Значение id основано на адресе этого заголовка, поэтому оба списка имеют одинаковое значение идентификатора.

Напротив, list() проходит через tp_new и tp_init, а listtp_new — это PyType_GenericNew, который не проходит через тот же список свободных мест. PyType_GenericNew происходит размещение двух списков в разной памяти, что приводит к разным значениям идентификаторов.