2023-11-21 阅读量: 4188
如今有几种不同的 Python 解释器，包括 CPython、Jython、IronPython 等。我们现在讨论的优化技术是跟 CPython 这种标准的 Python 解释器有关的。
Interning（驻留机制）是指根据需要重用对象 ，而不是创建新对象。我们通过一些例子来理解 Integer 类型对象和 String 类型对象的驻留机制。
is - is 是一种运算符，用于比较两个 Python 对象的内存位置。
id - id 用于获取对象的十进制形式的内存位置。
Python 启动之时在内存中预加载了一系列 Integer 对象，这些对象是从 -5 到 256 之间的数字。我们无论何时创建的该范围内的 Integer 对象都会自动指向这些预先加载的内存位置，Python 不会因此创建新的对象。
使用这样的优化策略的原因很简单，是由于 -5 到 256 范围内的数字经常会用到。把它们预存在内存中是有实际意义的。所以，Python 在启动之时把它们预加载到内存里面使得运行速度和内存得到优化。
例 1
本例中，变量 a 和变量 b 都被赋值 100。由于 100 是 -5 到 256 范围内的数值，Python 会使用驻留的对象，变量 b 也会指向同一内存位置，而不会创建另一个值为 100 的对象。
从下面的代码可以看出，变量 a 和变量 b 指向的是内存中同一对象。Python 不会为变量 b 创建新的对象，而是指向了变量 a 的内存位置。这是由于 Integer 对象的驻留机制决定的。
例 2
本例中，变量 a 和变量 b 都被赋值 1000。由于 1000 不在 -5 到 256 范围内，Python 会创建两个 Integer 对象。所以变量 a 和变量 b 的存储位置就不一样了。
从下面的代码可以看出，变量 a 和变量 b 在内存中的存储位置是不同的。
跟 Integer 对象一样，某些 String 对象也是驻留的。一般来说，任何符合标识符命名规范的 String 对象都是驻留的。有时也存在例外，所以不要完全依赖于驻留机制。
例 1
字符串 “Data” 是合法的标识符，它会驻留，所以两个变量都指向同一内存位置。
例 2
字符串 “Data Science” 不是合法的标识符，驻留机制无效，所以两个变量指向不同的内存位置。
上述例子都来自 Google Colab，使用的 Python 版本是 3.6.9。
在 Python 3.6 中，所有合法的、长度不大于 20 的字符串都是驻留的。但在 Python 3.7 中，长度上限变为 4096。所以正如我以前提到的，这些标准因 Python 版本而异。
由于不是所有的 String 对象都被驻留，Python 提供了强制驻留字符串的方法 sys.intern()。这个方法除非确实需要，否则不建议使用。使用方法参考下面的代码。
假定在你的应用程序中，会频繁进行字符串操作。如果使用 == 运算符来比较长度较大的字符串，Python 会一个个字符去比较，这显然是费时的。但如果这些长字符串被驻留，它们就指向了相同的内存位置。由于比较内存位置的操作会快得多，我们就可以使用 is 运算符来进行字符串比较。
