Wie funktioniert der String-Internierungsmechanismus von Python?

Pythons String-Interning-Mechanismus

Python verwendet String-Interning als Optimierungstechnik, um Speicher zu sparen. Internierung bedeutet, identische String-Objekte am gleichen Speicherort zu speichern und so redundante Kopien zu vermeiden.

Internierung zur Kompilierungszeit

In Python wird String-Internierung hauptsächlich zur Kompilierungszeit angewendet Konstante Zeichenfolgen. Wenn ein Ausdruck mit Zeichenfolgenverkettung zur Kompilierzeit ausgewertet wird, versucht der Interpreter, die resultierende Zeichenfolge zu intern.

Zum Beispiel:

"string" is "string" # True

Hier wird der Ausdruck „Zeichenfolge“ intern durch ersetzt das vorhandene „string“-Objekt, was zu einem True-Vergleich führt.

Bedingt Internierung

Allerdings ist die Internierung für zur Laufzeit ausgewertete Ausdrücke nicht garantiert. Beachten Sie Folgendes:

s1 = "strin"
s2 = "string"
s1 + "g" is s2 # False

In diesem Fall wird s1 „g“ zur Laufzeit ausgewertet und nicht interniert. Folglich belegt es einen neuen Speicherort und s1 „g“ ist s2 wird als Falsch ausgewertet.

Explizite Internierung

Die manuelle Internierung einer Zeichenfolge kann mit sys erreicht werden. intern(), das die vorhandene internierte Zeichenfolge zurückgibt, falls vorhanden, oder andernfalls eine neue internierte Zeichenfolge erstellt. Zum Beispiel:

import sys
s3 = s1 + "g"
s3 is "string" # False
sys.intern(s3) is "string" # True

Implementierungsdetails

Die Implementierung der String-Internierung in Python ist sprachspezifisch und vom jeweiligen Interpreter abhängig. In CPython (der beliebtesten Python-Implementierung) werden konstante Zeichenfolgen zur Kompilierungszeit in einer Hash-Tabelle interniert.

Durch das Verständnis des String-Internierungsmechanismus von Python können Entwickler ihren Code optimieren und die Leistung in Szenarien verbessern, in denen String-Internierung möglich ist effektiv genutzt.

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