python - 为什么Python中+(加号)可以连接两个字符串？

Question

我正在艰难地学习 Python。

w = "This is the left side of..."
e = "a string with a right side."
print w + e

解释为什么用 + 添加两个字符串 w 和 e 会产生更长的字符串。

即使我知道它可以工作，但我不明白为什么以及如何？请帮助我。

Answer 1

Python 使用 + 来连接字符串，因为 Python 的核心开发人员就是这样定义该运算符的。

虽然 __add__ 确实如此特殊方法通常用于实现 + 运算符，+ ( BINARY_ADD bytecode instruction ) 不调用 str.__add__ 因为 + 在 Python 2 和 Python 3 中都对字符串进行特殊处理。如果 + 的两个操作数都是字符串，Python 会直接调用字符串连接函数，从而无需调用特殊方法。

Python 3 调用 unicode_concatenate ( source code ):

TARGET(BINARY_ADD) {
    PyObject *right = POP();
    PyObject *left = TOP();
    PyObject *sum;
    if (PyUnicode_CheckExact(left) &&
             PyUnicode_CheckExact(right)) {
        sum = unicode_concatenate(left, right, f, next_instr);
        /* unicode_concatenate consumed the ref to v */
    }
    else {
        sum = PyNumber_Add(left, right);
        Py_DECREF(left);
    }
    ...

Python 2 调用 string_concatenate ( source code ):

case BINARY_ADD:
    w = POP();
    v = TOP();
    if (PyInt_CheckExact(v) && PyInt_CheckExact(w)) {
        /* INLINE: int + int */
        register long a, b, i;
        a = PyInt_AS_LONG(v);
        b = PyInt_AS_LONG(w);
        /* cast to avoid undefined behaviour
           on overflow */
        i = (long)((unsigned long)a + b);
        if ((i^a) < 0 && (i^b) < 0)
            goto slow_add;
        x = PyInt_FromLong(i);
    }
    else if (PyString_CheckExact(v) &&
             PyString_CheckExact(w)) {
        x = string_concatenate(v, w, f, next_instr);
        /* string_concatenate consumed the ref to v */
        goto skip_decref_vx;
    }
    else {
      slow_add:
        x = PyNumber_Add(v, w);

    ...

自 2004 年起，Python 就开始进行这种优化。来自 issue980695 :

... in the attached patch ceval.c special-cases addition of two strings (in the same way as it special-cases addition of two integers already)

但请注意，主要目标不仅仅是消除特殊属性查找。

<小时/>

就其值(value)而言，str.__add__ 仍然按预期工作:

>>> w.__add__(e)
'This is the left side of...a string with a right side.'

Python 将调用 str 子类的 __add__ 方法，因为 PyUnicode_CheckExact(left) && PyUnicode_CheckExact(right) (或 上面代码片段中的 PyString_CheckExact(v) && PyString_CheckExact(w)(在 Python 2)中将为 false:

>>> class STR(str):
...     def __add__(self, other):
...         print('calling __add__')
...         return super().__add__(other)
... 
>>> STR('abc') + STR('def')
calling __add__
'abcdef'