Python 语言中经常遇到字符串类型的数据，但是字符串是不可变类型，即无法在原有内存空间上做修改，任何修改操作都会导致开辟新的内存空间。这也就是 Python 语言中所说的字符串驻留（interning）。那么本文将介绍如何清理驻留的字符串，以避免内存泄露。
1. 什么是字符串驻留？
字符串驻留是指 Python 在编译、解释程序时，对于相同的字符串只在内存中保存一份的过程。这是由于 Python 对字符串类型进行了优化，使用了一种常量折叠的技术，将相同的常量折叠成同一个共享对象。这样做不仅可以节省内存，还能减少字符串之间的比较操作。
2. Python 中哪些字符串会驻留？
Python 对于长度小于等于等于 1 的字符串，默认进行驻留；对于换行符、空字符和空格字符，在一定情况下也会进行驻留处理。需要注意的是，在 Python 3.7 之后，只有大小写相同的字符串才会进行驻留（包括长度大于 1 的字符串），而在之前的版本中，任何相同的字符串都会进行驻留。
3. 如何避免字符串驻留带来的问题？
虽然字符串驻留机制在大多数情况下都能带来的好处，但是如果没有控制就会出现内存泄露的问题。假设我们有一个长时间运行的 Python 程序，程序使用了很多相同的字符串，由于字符串驻留的机制，这些相同的字符串都指向同一个对象，在一些特殊情况下，这些字符串可能无法被及时释放。这时候就需要手动禁止字符串驻留，在需要的时候使用 sys.intern() 方法进行驻留。
4. 如何清理驻留的字符串？
在 Python 中，由于字符串是不可变的，所以字符串的引用计数器是不会减少的，也就是说，Python 解释器将始终保留对字符串的引用，除非强制解除驻留时。
虽然 Python 提供了 sys.intern() 方法，可以对字符串进行驻留，但是在实际开发中，由于字符串驻留带来的风险，通常不会使用该方法。如果需要清理驻留的字符串，可以通过以下代码中的 gc 模块和 ctypes 模块来实现。具体实现可以参考以下代码：
code
def get_referents_cb(c:
return [r for r in gc.get_referents(c) if isinstance(r, str)]
strings = ['hello', 'world', 'python', 'hello', 'python', 'example']
interned = set(sys.intern(s) for s in strings)
tuples = [(s, id(s), id(sys.intern(s))) for s in strings]
for s in interned:
print(s)
for s, s_id, interned_id in tuples:
if s_id != interned_id:
print(s, ctypes.cast(s_id, ctypes.py_object).value, ctypes.cast(interned_id, ctypes.py_object).value)
这里首先创建了一组字符串，其中包含了多个相同的字符串，然后使用 sys.intern() 方法对这些字符串进行驻留，最后打印出驻留之后的字符串集合。在打印出字符串集合之后，循环遍历每一个字符串，将其引用打印出来，这里使用的是 ctypes.cast() 方法，将引用转化为 Python 对象，打印出对象的值和类型。如果有相同的字符串在不同内存地址上，则说明之前进行了驻留处理，可以使用 gc 模块将该字符串对象清理掉。
5. 总结
字符串驻留是 Python 中优化字符串计算和比较的一种方式。在大多数情况下，它能带来很多好处，但在某些情况下也会带来一些问题。为了避免内存泄露，我们可以通过禁止字符串驻留和清理驻留的字符串来解决这些问题。
