Python 如何管理字符串 ID：实习、内存重用和优化？

Python 中的字符串 ID：实习和内存重用

在 Python 中，字符串是不可变的。然而，正如最初的示例所示，字符串文字的 ID 可能会在重复评估时发生变化。这种行为源于 Python 内部字符串处理机制和内存优化策略的组合。

CPython 的 Interning

虽然 CPython 的文档中没有明确定义，但解释器通常会实习字符串经常使用的。这涉及到将常用引用的字符串存储在全局表中，并为相同的字符串重用相同的内存位置。因此，如果两个字符串文字出现在同一代码块中或绑定到不同的变量，则它们在驻留时可能会共享相同的 ID。

内存重用和垃圾回收

字符串对象一旦创建，它的内存位置就不会永久绑定到它。 Python 的垃圾收集器可以从未使用的对象（包括字符串对象）中回收内存。如果代码中的任何位置不再引用某个字符串，则新的字符串对象可以重用其内存位置。这可能会导致多次计算时同一字符串文字产生不同的 ID。

编译器优化

Python 编译器通常在运行时对代码执行优化。对于满足特定条件的字符串文字（例如，仅包含 ASCII 字母、数字或下划线），编译器可能会保留它们并优化它们的创建。这意味着优化代码中相同字符串文字的后续计算可能会产生相同的 ID。

动态绑定和字符串实习

当变量绑定到字符串文字，Python 创建一个引用内部字符串的新对象。如果变量的名称满足上述条件，它也可能会被实习，导致变量名称及其值共享相同的 ID。

串联和实习

如果生成的字符串符合编译器的优化限制（Python 3.7 中为 4096 个字符），则在 Python 中连接字符串有时会导致实习。因此，如果两个连接的字符串产生有效的标识符并且在限制范围内，则它们可能具有相同的 ID。

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