详解Python字符串驻留技术

简介

在Python中，由于其动态语言的特性，字符串类型常见但是也是较为复杂的数据类型。Python中使用了一种被称为字符串驻留（interning）的技术来优化字符串的内存占用和提升字符串操作的效率。本文将详细探讨Python字符串驻留技术的定义、实现机制和应用。

字符串驻留的定义

字符串驻留就是指：在程序运行的过程中，对于不可变字符串类型的变量（如字符串常量），多个变量可以共享同一个内存地址，从而减小内存的使用，提高python程序的运行效率。Python中，所有的字符串字面常量都会被驻留。

字符串驻留的实现机制

Python标准C库使用了两个开关来控制字符串驻留：sys.interning和PyUnicode_InternInPlace()。

在Python解释器启动的时候，标准C库默认是启动了sys.interning开关的，该开关可以在sys模块中进行控制。当该标志被设置为True时，Python会在解析器启动时将所有string(str)对象intern入表中，这是python中intern机制的原理所在。

当新创建一个字符串对象时，先在内存池中寻找，如果找到同样的字符串字面常量，则共享内存地址；否则，在内存池中新分配内存，将该字符串字面常量存储进去。这就是字符串的驻留技术的实现机制。

字符串驻留的应用场景

在实际的开发中，字符串驻留技术常常会被用来提高字符串处理的效率。具体的应用场景如下：

1.字符串比较

因为字符串常量是被驻留的，所以可以直接用“==”运算符比较是否相等，这样比较会比调用equal方法快很多。

示例代码如下：

s1 = "hello"
s2 = "hello"
if s1 == s2:
    print("s1 and s2 are the same object")
else:
    print("s1 and s2 are not the same object")

2.设置字典键

因为字典键是不可变类型，所以Python会自动将其驻留，从而加快字典的查找速度。

示例代码如下：

d = {'hello': 1, 'world': 2, 'python': 3}
print(d['hello'])

总结

字符串驻留是Python中常用的一项优化技术，通过该技术可以减小内存的使用，提高python程序的运行效率。但是，在实际应用中，需要注意字符串驻留机制的一些细节，特别是在关于字符串的修改或者字符串拼接等问题上。