当我们刚开始入门Python时，使用加号运算符+来连接字符串是非常直观和容易的，就像许多编程语言一样，比如Java。

然而，后来我发现许多开发人员似乎更喜欢使用.join()方法而不是+。本文，我将介绍这两种方法之间的区别，以及不应该使用+的原因。

从最简单的双字符串连接开始

作为初学者，或者刚从使用+来连接字符串的其他语言切换过来的人，编写这样的代码非常容易：

str1 = 'Hello '
str2 = 'Python!'
print(str1 + str2)

随着你越来越多地使用Python，你可能会意识到其他人更喜欢像下面这样使用join()方法:

str1 = 'Hello '
str2 = 'Python!'
print(''.join([str1, str2]))

多字符串连接

然而，有一次我需要连接一个列表中的多个字符串。比如：

str_lst = ['The', 'world', 'is', 'beautiful,', 'I', 'want', 'to', 'go', 'and', 'see']

起初，多数初学者最开始想到的通常是通过循环来完成连接：

def join_strings(strs):
    result = ''
    for str in strs:
        result += ' ' + str
    return result[1:]
join_strings(strs=str_lst)

在这个例子中，我必须编写一个for循环来逐个地连接字符串。另外，结果字符串需要裁剪掉我在开头添加的空格符，因为所有字符串都需要在前面添加空格，不止第一个。您可能有其他解决方案，例如向for循环添加索引，那样的话index = 0处的字符串就不用添加空格。无论如何，您仍然需要这个for循环并用空格来达到某些目的。

在此之后，我想起我以前见过的.join()方法，也许这就是我需要使用它的时候!

def join_strings_v2(strs):
    return ' '.join(strs)
join_strings_v2(str_lst)

看起来很简单对吧！一行代码就可以搞定一切。由于.join()方法是由字符串对象调用的，因此将使用字符串对象来连接列表中的每个字符串，因此无需担心开始处的空格。

但是等等，您真的认为这是我们需要使用join()方法而不是+的唯一原因吗？No，请继续往下看。

join()方法背后的逻辑

现在，让我们比较一下这两种方法的性能。我们可以使用Jupyter Notebook的魔术方法%timeit来计算耗时。

上面显示的性能是基于100万次试验，所以结果是非常显著和明显的。使用join()方法比使用+来连接列表中的字符串快6倍多。

那么为什么呢？以下是使用+号连接字符串的底层逻辑：

1. 对于每个循环，从列表中找到字符串
2. Python执行器解释表达式result += ' ' + s，并为空格' '申请内存地址。
3. 然后，执行器意识到空格需要与字符串连接，因此它将为字符串s申请内存地址，这是第一个循环的“The”。
4. 对于每个循环，执行器都需要申请两次内存地址，一次用于空格，另一次用于待连接的字符串。
5. 总共有20次的内存分配

然而，调用join()方法时，其底层逻辑则是：

1. 执行器会计算列表中的字符串个数——共10个。
2. 这意味着用于连接列表中的字符串的字符串将需要重复10-1=9次。
3. 它知道总共需要19个内存空间，因此所有需要的内存空间都会一次性申请并预先分配。
4. 最后，将按顺序放入字符串，并返回结果。

结论

在这篇简短的文章中，我比较了在Python中连接字符串时+操作符和join()方法之间的差异。显然，join()方法是首选，因为它的性能更好。

学习一门编程语言通常是一条很长的曲线，但幸运的是，Python使初学者的学习时间相对较短，这一点绝对是其他语言无法比拟的。当我们真正入门，并开始使用Python之后，不应该止步不前，当我们在保证正确实现需求后，应该设法优化代码，尽可能提升程序性能。通常，技术大牛和普通开发人员之间的区别就在在于对细节的了解。

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