Python学习系列之字符串的创建与驻留机制 （十七）

字符串的驻留机制

1.字符串

• 在Python中字符串时基本数据类型，是一个不可变的字符序列

2.什么叫字符串驻留机制？

• 仅保存一份相同且不可变字符串的方法，不同的值被存放在字符串的驻留池中，python的驻留机制对相同的字符串只保留一份拷贝，后续创建相同字符串时，不会开辟新空间，而是把字符串的地址赋给新创建的变量

举例：

‘‘‘字符串的驻留机制‘‘‘
a=‘Python‘
b="Python"
c=‘‘‘Python‘‘‘
print(a,id(a))
print(b,id(b))
print(c,id(c))

　　执行结果：

  说明：a,b,c三个对象的值和内存地址都相同，即当创建了a后，后面新建与a内容相同的变量时，则不会重新开辟新的内存空间，而是直接把已有的内存地址赋值给b和c变量，如下图

  3. 驻留机制的几种情况（交互模式）

　　3.1 字符串的长度为0或1时

　　3.2 符合标识符的字符串（含有数字、字母、下划线是符合标识符的字符串）

  说明：abc%不符合表示字符串，所有各有一个内存地址，abcx符合标识字符串，所以指向的是同一个内存地址

　　3.3 字符串只在编译时进行驻留，而非运行时

　　 3.4 [-5,256]之间的整数数字

　　3.5 sys中的intern方法强制2个字符串指向同一个对象

  说明：a,b因为不是符合标识符的字符串，所以它们的内存地址是不一样的，在使用intern()方法后，使得b的内存地址被强制改成和a的内存地址一样，所以进行is运算时值是True

　　3.6 PyCharm对字符串进行了优化处理

　　举例：（使用PyCharm运行如下代码）

a=‘abc%‘
b=‘abc%‘
print(a is b)

　　执行结果如下：

  说明：如果使用终端来执行的话，上面代码输出结果是False，但是使用PyCharm运行，则结果是True，表示PyCharm对代码有做一定的优化。

4. 字符串驻留机制的优缺点

• 当需要值相同的字符串时，可以直接从字符串里拿出来使用，避免频繁的创建和小会，提升效率和节约内存，因此拼接字符串和修改字符串时会比较影响性能的。
• 在需要进行字符串拼接时建议使用str类型的join方法，而非+，因为join()方法是先计算出所有字符串中的长度，然后再拷贝，只new一次对象，效率要比“+”效率高

5.字符串的常用操作

5.1 字符串的查询操作的方法

  举例：

查找变量s=‘hello,hello‘ 中 ‘lo‘ 的位置

‘‘‘字符串的查询操作‘‘‘
s=‘hello,hello‘
print(s.index(‘lo‘))
print(s.find(‘lo‘))
print(s.rindex(‘lo‘))
print(s.rfind(‘lo‘))
‘‘‘当查询不存在的字符时，index和rindex会报ValueError，find和rfind则返回-1，推荐用find‘‘‘
#print(s.index(‘k‘)) #ValueError: substring not found
print(s.find(‘k‘))  #-1
#print(s.rindex(‘k‘)) #ValueError: substring not found
print(s.rfind(‘k‘))  #-1

　　执行结果如下：

 说明：字符串索引图如下：

  使用index和find是，‘lo‘ 出现的第一个位置是3，使用rindex和rfind查找最后一个‘lo‘的位置是9，当查找的字符不存在时，使用index和rindex时会报"ValueError"，使用find和rfind时则返回-1

5.2 字符串的大小写转换操作的方法

  举例：

• 使用upper()方法将字符串 s=‘hello,Python‘ 都转成大写字母

s=‘hello,Python‘
# a=s.upper()       #转成大写之后，产生一个新的字符串对象
# print(a,id(a))
# print(s,id(s))

　　执行结果：

  说明：在对字符串进行大小写转换操作，会产生一个新的字符串对象，原来的字符串不变

• 使用lower()方法将字符串 s=‘hello,Python‘ 都转成小写字母

s=‘hello,Python‘
a=s.lower()     #转成小写之后，产生一个新的字符串对象
print(a,id(a))
print(s,id(s))

　　执行结果如下：

• 使用swapcase()方法将字符串 s=‘hello,Python‘ 进行大小写互换

s=‘hello,Python‘
a=s.swapcase()     #转换之后，产生一个新的字符串对象
print(a,id(a))
print(s,id(s))

　　执行结果：

• 使用capitalize()方法将字符串 s=‘hello,Python‘ 把第一个字母转成大写，其它字母转成小写

s=‘hello,Python‘
a=s.capitalize()     #转换之后，产生一个新的字符串对象
print(a,id(a))
print(s,id(s))

　　执行结果：

• 使用title()方法将字符串 s=‘hello,Python‘ 把每个单词的第一个字母转成大写，其它字母转成小写

s=‘hello,Python‘
a=s.title()     #转换之后，产生一个新的字符串对象
print(a,id(a))
print(s,id(s))

　　执行结果：

5.3 字符串内容对齐操作的方法

  举例：

• 使用center()方法将字符串 s=‘hello,Python‘ 进行居中对齐操作

#居中对齐
s=‘hello,Python‘
print(s.center(20,‘*‘))     #将s居中对齐，其它位置使用*进行填充

　　执行结果：

• 使用ljust()方法将字符串 s=‘hello,Python‘ 进行左对齐操作

#左对齐
s=‘hello,Python‘
print(s.ljust(20,‘*‘))
print(s.ljust(10))
print(s.ljust(20))

　　执行结果：

  说明：使用ljust()方法进行左对齐操作时，如果设置宽度10小于原字符串宽度12时，则返回原字符串，如果设置宽度20大于原字符串宽度12时，则右边默认使用空格填充

• 使用rjust()方法将字符串 s=‘hello,Python‘ 进行右对齐操作

#右对齐
s=‘hello,Python‘
print(s.rjust(20,‘0‘))
print(s.rjust(20))
print(s.rjust(8))

　　执行结果：

 说明：使用rjust()方法进行右对齐操作，当设置宽度20大于原字符串宽度12时，左侧默认使用空格填充，如果设置的宽度8小于原宽度12，则返回原字符串

• 使用zfill()方法将字符串 s=‘hello,Python‘ 进行右对齐操作

#右对齐，使用0进行填充
s=‘hello,Python‘
print(s.zfill(20))
print(s.zfill(10))
print(‘-8910‘.zfill(8))

　　执行结果：

  说明：使用zfill()方法进行右对齐时，左侧默认使用0填充，当填充的数据前有符号时，则将0填充至符号之后

5.4 字符串劈分操作的方法

  举例：

• 用split()方法对字符串 s=‘hello world python‘ 进行劈分，使用默认空格劈分符

‘‘‘字符串的劈分（分割）‘‘‘
s=‘hello world python‘
lst=s.split()   #当不输入参数时，默认使用空格进行分割，分割后是一个列表
print(lst,type(lst))

　　执行结果：

  说明：s=‘hello world python‘中本身就包含空格，则会默认从空格处进行劈分，会劈分成‘hello‘,‘world‘,‘python‘3个字符串组成的列表

• 用split()方法对字符串 s=‘hello world python‘ 进行劈分，使用劈分符 ‘|‘ 进行劈分，并最多劈分1次

‘‘‘使用指定的劈分符进行劈分‘‘‘
s1=‘hello|world|python‘
print(s1.split(sep=‘|‘))         #使用‘|‘进行劈分
print(s1.split(sep=‘|‘,maxsplit=1))     #使用‘|‘进行劈分，最多劈分1次，劈分之后剩余的子字符串会成为一个字符串

　　执行结果：

   说明：使用split()从右侧使用‘|‘进行劈分时，劈分成3个字符串，当使用参数 maxsplit=1 设置最大劈分次数为1时，剩下的 world|python 会作为一个字符串进行保存

• 用rsplit()方法对字符串 s=‘hello world python‘ 进行劈分，使用劈分符 ‘|‘ 进行劈分，并最多劈分1次

‘‘‘rsplit()从右侧开始劈分‘‘‘
s1=‘hello|world|python‘
print(s1.rsplit(sep=‘|‘))
print(s1.rsplit(sep=‘|‘,maxsplit=1))    #使用‘|‘进行劈分，最多劈分1次，劈分之后剩余的子字符串会成为一个字符串

　　执行结果：

  说明：使用rsplit()从右侧使用‘|‘进行劈分时，和左侧劈分结果一样，都是劈分成3个字符串，当使用参数 maxsplit=1 设置最大劈分次数为1时，剩下的 hello|world 会作为一个字符串进行保存

5.5 判断字符串操作的方法

  举例：

• 判断字符串是否是合法的标识符

‘‘‘判断字符串的操作‘‘‘
#判断字符串是否是合法的标识符
s=‘hello,python‘
print(‘1.‘,s.isidentifier())    #False
print(‘2.‘,‘hello‘.isidentifier())    #True
print(‘3.‘,‘张三_‘.isidentifier())    #True
print(‘4.‘,‘张三_123‘.isidentifier())   #True

　　执行结果：

 说明：合法标识符是指含有字母、数字和下划线的字符串，s=‘hello,python‘ 中包含逗号，则执行结果为False

• 判断字符串是否由空白字符串组成

print(‘5.‘,‘\t‘.isspace())    #True

　　　　执行结果如下：

• 判断字符串是否全部由字母组成

#判断字符串是否全部由字母组成
print(‘6.‘,‘abc‘.isalpha())    #True
print(‘7.‘,‘张三‘.isalpha())    #True
print(‘8.‘,‘abc123‘.isalpha())      #False

　　执行结果：

 说明：‘abc123‘ 中包含数字，故输出为False

• 判断字符串全部由十进制数字组成

#判断字符串全部由十进制数字组成
print(‘9.‘,‘123‘.isdecimal())    #True
print(‘10.‘,‘123四‘.isdecimal())    #False
print(‘11‘,‘ⅡⅡⅡⅢ‘.isalpha())    #False

　　执行结果：

 说明：‘四‘ 不是十进制数字，返回False，‘ⅡⅡⅡⅢ‘也不是十进制数字，返回False

• 判断字符串是否全部由数字组成

#判断字符串是否全部由数字组成
print(‘12.‘,‘123‘.isnumeric())    #True
print(‘13.‘,‘123四‘.isnumeric())    #True
print(‘14.‘,‘ⅡⅡⅡⅢ‘.isnumeric())    #True

　　执行结果：

  说明：‘四‘ 是数字，返回True，‘ⅡⅡⅡⅢ‘也是数字，返回True

• 判断字符串是否全部由字母和数字组成

#判断字符串是否全部由字母和数字组成
print(‘15.‘,‘abc1‘.isalnum())    #True
print(‘16.‘,‘张三123‘.isalnum())    #True
print(‘17.‘,‘abc！‘.isalnum())    #False

　　执行结果：

  说明：‘张三123‘是由数字和字母组成，‘abc！‘不是由数字和字母组成，则返回False

5.6 字符串操作的其它方法

  举例：

‘‘‘字符串的替换‘‘‘
s=‘hello,Python‘
print(s.replace(‘Python‘,‘Java‘))
s1=‘hello,Python,Python,Python‘
print(s1.replace(‘Python‘,‘Java‘,2))

　　执行结果：

  说明：s1.replace(‘Python‘,‘Java‘,2) 中2表示最多替换2次，所以最后一个输出中还有一个Python

• 字符串的合并

lst=[‘hello‘,‘java‘,‘python‘]
print(‘|‘.join(lst))
print(‘‘.join(lst))

t=(‘hello‘,‘java‘,‘python‘)
print(‘‘.join(t))

print(‘*‘.join(‘Python‘))

　　执行结果：

  说明：‘*‘.join(‘Python‘) 中将Pyhton当成一个序列，如果想用空连接字符串，则用‘‘即可

Python学习系列之字符串的创建与驻留机制 （十七）

原文：https://www.cnblogs.com/wx170119/p/14437943.html