Python 如何管理字串 ID：實習、記憶體重複使用和最佳化？

Python 中的字串 ID：實習和記憶體重用

在 Python 中，字串是不可變的。然而，如最初的範例所示，字串文字的 ID 可能會在重複評估時發生變化。這種行為源自於 Python 內部字串處理機制和記憶體最佳化策略的組合。

CPython 的 Interning

雖然 CPython 的文件中沒有明確定義，但解釋器通常會實習字串經常使用的。這涉及到將常用引用的字串儲存在全域表中，並為相同的字串重複使用相同的記憶體位置。因此，如果兩個字串文字出現在同一程式碼區塊中或綁定到不同的變量，則它們在駐留時可能會共用相同的 ID。

記憶體重複使用和垃圾回收

字串物件一旦創建，它的記憶體位置就不會永久綁定到它。 Python 的垃圾收集器可以從未使用的物件（包括字串物件）回收記憶體。如果程式碼中的任何位置不再引用某個字串，則新的字串物件可以重複使用其記憶體位置。這可能會導致多次計算時同一字串文字產生不同的 ID。

編譯器最佳化

Python 編譯器通常在執行時對程式碼執行最佳化。對於滿足特定條件的字串文字（例如，僅包含 ASCII 字母、數字或底線），編譯器可能會保留它們並優化它們的創建。這意味著優化程式碼中相同字串文字的後續計算可能會產生相同的 ID。

動態綁定和字串實習

當變數綁定到字串文字，Python 建立一個引用內部字串的新物件。如果變數的名稱滿足上述條件，它也可能會被實習，導致變數名稱及其值共享相同的 ID。

串聯和實習

如果產生的字串符合編譯器的最佳化限制（Python 3.7 中為4096 個字元），則在Python 中連接字串有時會導致實習。因此，如果兩個連接的字串產生有效的識別碼並且在限制範圍內，則它們可能具有相同的 ID。

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