2.1.1　字符串對(duì)象的intern機(jī)制

在Python中，字符串是最簡(jiǎn)單也是最常用的數(shù)據(jù)類型之一。在CPython中，字符串的實(shí)現(xiàn)使用了一種叫作intern（字符串駐留）的技術(shù)來(lái)提高字符串效率，源碼示例如下：

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>>> s3 = "hello!"
>>> s4 = "hello!"
>>> s3 is s4
False
>>> id(s3)
4404580528
>>> id(s4)
4404130288

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源碼示例中，雖然s3和s4值是一樣的，但它們確確實(shí)實(shí)是兩個(gè)不同的字符串對(duì)象，Python會(huì)為它們各自分配一段內(nèi)存空間，如圖2-1所示。

圖2-1　字符串內(nèi)存占用示例

假設(shè)程序中存在大量值相同的字符串，系統(tǒng)就不得不為每個(gè)字符串重復(fù)地分配內(nèi)存空間，這對(duì)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是一種資源浪費(fèi)。為了解決這種問(wèn)題，Python引入了intern()函數(shù)，源碼示例如下：

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>>> import sys
>>> s3 = sys.intern('hello!')
>>> s4 = sys.intern('hello!')
>>> s3 is s4
True
>>> id(s3)
4472499504
>>> id(s4)
4472499504

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上述示例中，s3和s4經(jīng)intern()函數(shù)處理后，對(duì)象指向如圖2-2所示。

圖2-2　intern()函數(shù)處理示例

intern()是Python中sys模塊中的一個(gè)函數(shù)，該函數(shù)的作用是對(duì)字符串進(jìn)行處理，處理后返回字符串對(duì)象。

凡是值相同的字符串經(jīng)過(guò)intern()函數(shù)處理之后，返回的都是同一個(gè)字符串對(duì)象，這種方式在處理大量數(shù)據(jù)的時(shí)候無(wú)疑能節(jié)省更多的內(nèi)存空間。系統(tǒng)無(wú)須為相同的字符串重復(fù)分配內(nèi)存，而是值相同的字符串共用一個(gè)對(duì)象即可。

實(shí)現(xiàn)intern()函數(shù)非常簡(jiǎn)單，就是通過(guò)維護(hù)一個(gè)字符串儲(chǔ)蓄池，這個(gè)池子是一個(gè)字典結(jié)構(gòu)。如果字符串已經(jīng)存在于字符串儲(chǔ)蓄池，系統(tǒng)就不再去創(chuàng)建新的字符串，直接返回之前創(chuàng)建好的字符串對(duì)象；如果字符串還沒(méi)有加入字符串儲(chǔ)蓄池，系統(tǒng)則先構(gòu)造一個(gè)字符串對(duì)象，并把這個(gè)對(duì)象加入字符串儲(chǔ)蓄池，便于下次獲取。

在面向?qū)ο蟮闹髁骶幊陶Z(yǔ)言中，intern()函數(shù)對(duì)于處理字符串已經(jīng)成為一種標(biāo)配，可以提高字符串的處理效率。