字串 Intern 機制

2021-09-11 09:12:19 字數 1624 閱讀 5331

字串在 python 中是最簡單也是最常用的資料型別之一，在 cpython 中字串的實現原理使用了一種叫做 intern（字串駐留）的技術來提高字串效率。究竟什麼是 intern 機制，這種機制又是通過什麼方式來提高字串效率的呢？希望這篇文章能夠拋磚引玉。

先來看一段**：

>>> s3 = "hello!"


>>> s4 = "hello!"


>>> s3 is s4


false


>>> id(s3)


80325968l


>>> id(s4)


80326048l


複製**
s3 和 s4 雖然值是一樣的，但確確實實是兩個不同的字串物件，python 會為它們倆各自分配一段記憶體空間，假設程式中存在大量值相同的字串，系統就不得不為每個字串重複地分配記憶體空間，顯然，對系統來說是一種無謂的資源浪費。為了解決這種問題，python 引入了 intern 機制。

再來看：

>>> s3 = intern('hello!')


>>> s4 = intern('hello!')


>>> s3 is s4


true


>>> id(s3)


80325968l


>>> id(s4)


80325968l


複製**
intern是 python 中的乙個內建函式，該函式的作用就是對字串進行 intern 機制處理，處理後返回字串物件。我們發現但凡是值相同的字串經過 intern 機制處理之後，返回的都是同乙個字串物件，這種方式在處理大資料的時候無疑能節省更多的記憶體空間，系統無需為相同的字串重複分配記憶體，對於值相同的字串共用乙個物件即可。

其實，實現 intern 機制的方式非常簡單，就是通過維護乙個字串儲蓄池，這個池子是乙個字典結構，如果字串已經存在於池子中了就不再去建立新的字串，直接返回之前建立好的字串物件，如果之前還沒有加入到該池子中，則先構造乙個字串物件，並把這個物件加入到池子中去，方便下一次獲取，用偽**就可以描述為：

intern_pool = {}


defintern


(s):


if s in intern_pool:


return intern_pool[s]


else:


obj = pystringobject(s)


intern_pool[s] = obj


return obj複製**
在主流物件導向的程式語言中intern 機制對於處理字串已經成為一種標配，通過 intern 機制可以提高字串的處理效率，當然，直譯器內部很對 intern 機制的使用策略是有考究的，有些場景會自動使用 intern ，有些地方需要通過手動方式才能啟動。比如：

>>> s1 = "hello"


>>> s2 = "hello"


>>> s1 is s2


true


>>> id(s1)


72320704l


>>> id(s2)


72320704l


複製**
這段**就是 python自動使用了intern機制的結果。

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