為什麼 Python 的 id() 會改變不可變字串？

Python 字串中的可變性和物件標識

Python 字串的不變性意味著它們一旦創建就無法更改。然而，由 id() 函數表示的物件標識對於字串來說可能會發生變化，從而導致混亂。

字串的 id() 行為

一般來說，字串的 id()每次呼叫時都會發生變化，即使對於相同的字串文字也是如此。這是因為 Python 不保證預設實習所有字串。

id('so')
140614155123888
id('so')
140614155123848
id('so')
140614155123808

但是，也有例外。滿足以下條件的字串將被保留並保持相同的id()：

• 儲存在程式碼物件中的常數
• 僅包含ASCII 字母、數字或底線的字串

變數作用域與實習

將字串指派給變數可以影響其id() 行為。當變數引用字串時，Python 透過使用內部版本將字串的值儲存在記憶體中一次來優化效能。

so = 'so'
id('so')  # Now references the same interned string as 'so'
140614155123728

Interning 行為的來源

Python 內部使用一個函數來稱為 intern_string_constants() 的內部字串。此函數適用於滿足前面提到的條件的字串（例如，範例中的“hello”）。

實習和最佳化

Python 的編譯器和最佳化器也在實習中發揮作用。程式碼物件工廠函數可以保留任何可以表示為有效標識符的字串（例如，第二個範例中的“so”）。此外，窺視孔或 AST 優化器可以折疊涉及常數的簡單表達式，從而產生中間結果。

結論

雖然 Python 的字串是不可變的，但它們的 id() 可以改變，取決於以下因素：實習、變數範圍和最佳化器行為。實習有助於優化記憶體使用和效能，了解其行為以避免潛在的混亂非常有價值。

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