Alocação de memória de string do Python: revelando o mistério

O manuseio eficiente de strings idênticas pelo Python por meio da otimização de memória tem sido um tópico de discussão entre os desenvolvedores. No entanto, compreender as circunstâncias precisas sob as quais Python aloca nova memória para strings idênticas permanece indefinido.

O interpretador Python utiliza duas categorias distintas de strings: strings únicas e strings comuns. Strings exclusivas são armazenadas em um cache exclusivo (Ucache), economizando efetivamente memória e agilizando comparações de igualdade de strings. Por outro lado, strings comuns, conhecidas como Ostrings, podem ser armazenadas várias vezes na memória.

A alocação de strings em Python depende de otimizações específicas da implementação, priorizando a eficiência. Criar um novo objeto ao localizar um objeto igual existente parece ser uma operação demorada. Consequentemente, as implementações geralmente favorecem a criação de novos objetos ou a reutilização dos existentes com base na probabilidade de encontrar uma correspondência rapidamente.

Quando múltiplas ocorrências do mesmo literal de string aparecem dentro de uma única função, Python normalmente emprega a "nova referência para estratégia do mesmo objeto". Essa abordagem é prática porque pode identificar e evitar duplicatas no conjunto constante de uma função. No entanto, estender essa estratégia a funções separadas torna-se mais desafiador, fazendo com que as implementações se abstenham totalmente da otimização ou limitem sua aplicação a determinados cenários.

A leitura de dados de arquivos introduz outra camada de complexidade. As implementações do Python geralmente não se esforçam para identificar possíveis duplicatas ao processar a entrada de strings dos arquivos. Essa abordagem visa manter uma compensação razoável entre o desempenho do tempo de execução e o consumo de memória.

Os desenvolvedores podem criar sua própria estratégia de "conjunto de constantes" para abordar questões de otimização de memória em cenários onde eles antecipam objetos imutáveis ​​grandes e propensos a duplicação. A função intern() do Python é útil para internação de strings, permitindo que os desenvolvedores identifiquem e reutilizem manualmente objetos de string existentes.