你所不知道的Python | 字元串連接的秘密

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字元串連接，就是將2個或以上的字元串合併成一個，看上去連接字元串是一個非常基礎的小問題，但是在Python中，我們可以用多種方式實現字元串的連接，稍有不慎就有可能因為選擇不當而給程序帶來性能損失。

方法1：加號連接

很多語言都支持使用加號連接字元串，Python也不例外，只需要簡單的將2個或多個字元串相加就可以完成拼接。

a = Pythonb = 私房菜r = a + b # 輸出Python私房菜

方法2：使用%操作符

在Python 2.6以前，%操作符是唯一一種格式化字元串的方法，它也可以用於連接字元串。

a = Pythonb = 私房菜r = %s%s % (a, b) # 輸出Python私房菜

方法3：使用format方法

format方法是Python 2.6中出現的一種代替%操作符的字元串格式化方法，同樣可以用來連接字元串。

a = Pythonb = 私房菜r = {}{}.format(a, b)

方法4：使用f-string

Python 3.6中引入了Formatted String Literals（字面量格式化字元串），簡稱f-string，f-string是%操作符和format方法的進化版，使用f-string連接字元串的方法和使用%操作符、format方法類似。

a = Pythonb = 私房菜r = f{a}{b}

方法5：使用str.join()方法

字元串有一個內置方法join，其參數是一個序列類型，例如數組或者元組等。

a = Python b = 私房菜r = .join([a, b])

對比測試

既然連接字元串有這麼多方法，那麼使用時到底選擇哪種呢？我們從代碼可讀性和性能兩個層面來評估一下上面5種方法。

使用timeit模塊，分別執行上述5種方法的示例代碼100000次，執行時間如圖。

可以看到，%操作符、format和f-string都是字元串格式化方法，性能依次遞增，加號連接的性能和f-string不相上下。

有一點需要注意的是，字元串類型是不可變的，所以每一次應用加號連接字元串都會生成一個新的字元串，連接多個字元串時，效率低下就是必然的了，我們將一次連接的字元串提升到10個和20個，再來進行2輪測試，下面是連接20個字元串時的耗時情況。

和連接兩個字元串時的結果出現了一些不同，首先使用加號連接的方式在字元串數量較多時（大於10個），性能會急劇下降，str.join()方法在連接大量字元串時性能最好。

總結

連接少量字元串時

使用加號連接符在性能和可讀性上都是明智的，如果對可讀性有更高的要求，並且使用的Python 3.6以上版本，f-string也是一個非常好的選擇，例如下面這種情況，f-string的可讀性顯然比加號連接好得多。

a = f姓名：{name} 年齡：{age} 性別：{gender}b = 姓名： + name + 年齡： + age + 性別： + gender

連接大量字元串時

join和f-string都是性能最好的選擇，選擇時依然取決於你使用的Python版本以及對可讀性的要求，f-string在連接大量字元串時可讀性並不一定好。切記不要使用加號連接，尤其是在for循環中。

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