Python字符串驻留机制的使用范围知识点详解

什么是Python字符串驻留机制？

Python中的字符串是不可变的对象，即一旦创建就不能更改。但是，为了提高程序的性能，Python引入了字符串驻留机制，即对于相同的字符串字面值，在内存中只保留一份副本，从而节省内存空间和比较字符串的时间。

当我们使用字面值方式创建字符串时，如果创建的字符串与先前创建的字符串内容相同，Python就会将新的字符串指向相同的位置，这就是字符串驻留机制。

例如，下面的代码将创建两个不同的字符串对象：

str1 = 'python'
str2 = 'python'

虽然str1和str2的值相同，但它们是两个不同的字符串对象。但是，如果我们使用is运算符来比较它们：

print(str1 is str2)

输出结果为True，这是因为Python在内部使用字符串驻留机制，将str1和str2都指向相同的内存地址上的相同字符串。

字符串驻留机制的使用范围

字符串驻留机制仅适用于长度不超过20个字符的字符串。这是因为对长度较短的字符串进行驻留处理，占用的额外内存非常小，而对长度较长的字符串进行驻留处理，则可能会浪费大量的内存。

下面是两个示例，演示了字符串驻留机制的工作原理。

示例1

str1 = 'hello'
str2 = 'hello'

if str1 is str2:
    print('相同')
else:
    print('不同')

输出结果为“相同”，因为'hello'这个字符串已经被驻留了，所以str1和str2都指向同一个地址。

示例2

str1 = 'hello world'
str2 = 'hello world'

if str1 is str2:
    print('相同')
else:
    print('不同')

输出结果为“不同”，因为字符串长度超过了20个字符，所以不会被驻留，str1和str2是两个不同的字符串对象。

总结

字符串驻留机制是Python中用于提高程序性能和节省内存空间的机制。它只适用于长度不超过20个字符的字符串，并且仅对字面值创建的字符串对象进行处理。在实际编码中，我们应该避免过度依赖字符串驻留机制，以避免不必要的内存浪费。