对Python中的不可变对象进行操作时，新对象是如何创建的？

Question

我知道不可变对象不能就地改变。创建一个新对象并将其重新分配给相同的变量名。这样，我们就可以维护与变量的关联。在内部，变量指向不同的对象。

>>> string = 'object'
>>> old_id = id(string)
>>> old_id
4452633584
>>> string = 'new' + string
>>> new_id = id(string)
>>> new_id
4501338544
>>> old_id == new_id
False

在上面的示例中，Python 是否创建了 string 的可变克隆以连接到 'new'，然后，使这个新对象在重新分配给 string 之前不可变？

我不明白不能就地改变的对象怎么也可以操作。

难道Python不需要一个可以改变的东西去改变才能产生新的东西吗？如果我想把一根钉子钉在一块木头上，但那块木头是不变的，我怎么能得到一块被锤过的木头呢？

Answer 1

不变性是语言层面的一个概念。该语言指定该实现不会为您提供工具来修改创建后的字符串对象。

实现本身可能有内部工具，用于在创建字符串时修改它，然后才能让您访问它。

例如，在 CPython string implementation 中，字符串连接是通过创建一个具有新大小的空 PyUnicode 对象来执行的，它在内部表示字符串。然后将两个原始字符串中的字符复制进来，然后返回对象：

PyObject *
PyUnicode_Concat(PyObject *left, PyObject *right)
{
    PyObject *result;
    /* […] */
    Py_ssize_t left_len, right_len, new_len;

    /* […] */

    left_len = PyUnicode_GET_LENGTH(left);
    right_len = PyUnicode_GET_LENGTH(right);

    /* […] */

    result = PyUnicode_New(new_len, maxchar);
    /* […] */
    _PyUnicode_FastCopyCharacters(result, 0, left, 0, left_len);
    _PyUnicode_FastCopyCharacters(result, left_len, right, 0, right_len);
    /* […] */
    return result;
}

If I want to hammer a nail into a piece of wood, but that wood is unchangeable, how do I end up with a hammered piece of wood?

在这个类比中，这意味着给你一块木头，上面已经有钉子，但没有给你一把锤子。语言实现已经为您敲定了木头，但您不能对它是如何做到的做出任何假设。它可能用了锤子，也可能在钉子周围长了一棵树。

对Python中的不可变对象进行操作时，新对象是如何创建的？

When operating on immutable objects in Python, how is the new object created?

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