本文介绍了 python 内部是若何治理字符串对象，以及字符串查找操作是若何实现的。

PyStringObject 构造体

Python 中的字符串对象在内部对应一个名叫 PyStringObject 的构造体。“ob_shash” 对应字符串经计算过的 hash值， “ob_sval” 指向一段长度为 “ob_size” 的字符串，且该字符串以‘null’结尾(为了兼容C)。“ob_sval”的初始大年夜小为1个字节，且 ob_sval[0]=0(对应空字符串)。若你还想知道“ob_size”被定义的地位，可以看一看 object.h 头文件中 PyObject_VAR_HEAD 对应部分。“ob_sstate” 用来指导某个字符串是否已经存在于intern机制对应的字典中，后面我们会再次提到这一点。

typedef struct { 
 
    PyObject_VAR_HEAD 
 
    long ob_shash; 
 
    int ob_sstate; 
 
    char ob_sval[1]; 
 
} PyStringObject;  

字符串对象的创建

如下所示，当将一个新的字符串赋给一个变量时，产生了什么?

运行以上代码时，内部的 C 函数 “PyString_FromString” 将被调用处生成类似下面的伪代码：

arguments: string object: 'abc' 
 
returns: Python string object with ob_sval = 'abc' 
 
PyString_FromString(string): 
 
    size = length of string 
 
    allocate string object + size for 'abc'. ob_sval will be of size: size + 1 
 
    copy string to ob_sval 
 
    return object  

每次用到新的字符串时，都将分派一个字符串对象。

共享字符串对象

Python 有一个优雅的特点，就是变量之间的短字符串是共享的，这一特点可以节俭所需的内存空间。短字符串就是那些长度为 0 个或者 1 个字节的字符串。而全局变量 “interned” 对应一个用于索引这些短字符串的字典。数组 “characters” 也可用于索引那些长度为 1 个字节的字符串，比如单个字母。后面我们将看到数组 “characters” 是若何被应用的。

static PyStringObject *characters[UCHAR_MAX + 1]; 
 
static PyObject *interned;  

下面一路看看：当你在 Python 脚本中将一个短字符串赋值给一个变量时，背后产生了哪些工作。

static PyStringObject *characters[UCHAR_MAX + 1]; 
 
static PyObject *interned;  

内容为 ‘a’ 的字符串对象将被添加到 “interned” 字典中。字典中键(key)是一个指向该字符串对象的指针，而对应的值 就是一个雷同的指针。在数组 “characters” 中，这一新的字符串对象在偏移量为 97 的地位被引用，因为字符 ‘a’ 的ASCII码值就是 97。变量 “s2” 也指向了这一字符串对象。

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本文标题：深入了解Python字符串对象的实现

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