【闪击Python】字符串的创建和驻留机制

简介: 【闪击Python】字符串的创建和驻留机制

字符串的驻留机制


字符串是Python中的基本数据类型,是不可变的字符序列。同样不可变的还有元组。


什么叫字符串驻留机制呢


仅保留一份相同且不可变字符串序列的方法,python的驻留机制只对相同的字符串元素保留一次拷贝,之后再创建相同的字符串序列时,不再开辟新的空间,而是把这个字符串的地址赋给新的变量。


以下面的代码为例:


a='Python'
b="Python"
c='''Python'''
print(a,id(a))
print(b,id(b))
print(c,id(c))


47a0bd6519b47b7e5dab5ac6bfdd972e_f41784ac29a747fab07aabc544809b68.png


三个相同字符串的地址是相同的,字符串发生驻留现象。


三个变量都储存同一个字符串Python的地址。


驻留机制的几种情况


字符串长度为0或者1时

符合标识符的字符串

字符串只在编译的过程中驻留,而非运行时。

-5到256之间的整数数字

因为PyCharm 对字符串进行了优化处理,难以讲解上面的诸多情况。


所以下面就不使用PyCharm,而是用cmd的Python交互模式来讲解。


4a31715c3be24b4c77b382acb45db7f7_1df33b5b920d41fd992b7e415665d960.png


输入python进入交互模式。


93417334f8850b00499b05e2823343d8_5e9790d250df42dfbb856e2b9c06193b.png


当长度为0或者1时,字符串会发生驻留现象,地址相同。


合法的标识符是数字,字母和下划线。


当字符串不符合标识符时会发生什么呢?我们来试试。


8f6c387b6280132afb452db1bf59226f_d3b0d8f826164c0cbf493dbfa25843df.png


如图,s1和s2的内容是相同的,但是地址却不相等。


bcf073106b5639489b03647806ddb25c_0b6982ab16164e9eb28b10166cd30834.png


这是因为‘%’不是标识符,所以不发生字符串驻留。


接下来,如何理解第三条‘’字符串只在编译的过程中驻留,而非运行时’这句话呢?


475bef7e0b58b45bd27814d63aa6dc42_f04b6f28d1174779a33cb92d8e7b2727.png


如图,s2是在编译时,也就是在运行之前就完成了字符串连接。


所以s1和s2发生了字符串驻留。


而s3是在运行时通过join来实现字符串的连接,所以没有发生字符串驻留。


打印三个字符串的地址,s1和s2相同,和s3不同。


再来看最后一个情况,-5到256之间的整数数字。


f721ed55fd403be02ed7d6b094b6c011_e47fcd8778194d27adb5db5278358a38.png


这个就很好理解,-6不在范围内,所以不驻留。


Python提供一个sys类,里面的intern方法可以强制两个字符串指向同一个对象。


你非得开两个空间,我觉得太浪费了,就只给你一个空间。


先导入。


ff496aac75c91cd1117e33f2d42f2e72_eae6a72182c44c458fb8058a92aa94a8.png


再使用sys.intern()


image.png


如图,人工强制a和b指向同一片空间。


上面说了,PyCharm 对字符串进行了优化处理。


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3f310ec7054360c42eefe9efecc8ca20_4163de85059c4e4cac6058faa107baea.png


上面交互模式不发生字符串驻留的情况在这里发生了驻留。


字符串驻留的优缺点


当需要值相同的字符串时,可以直接从字符串池中取,不需要频繁的销毁和创建,可以提升效率和节约内存,而拼接字符串和修改字符串是影响性能的。

所以,在进行字符串拼接操作时建议使用str类型的‘join’方法,因为join在运行时是先计算出所有字符串的长度,然后再拷贝,只new一次对象,效率比‘+’高。  


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