群里有个同学问了一个问题：

按照 string 的 intern 机制来说，用了 join() 方法按理来说内存地址会发生改变，可单字符的 join，内存地址并没有改变，大神可以帮忙解答下吗？

s1 = 'a'
s1_copy = ''.join(s1)
print(id(s1))
print(id(s1_copy))

结果：

2395173012208

2395173012208

当时我在群里回了他，

去看源代码啊， join 方法用的是 str.join，在 python3 里面底层用的是_PyUnicode_JoinArray，这个会判断，当需要 join 的字符串只有一个的时候，就直接返回自己了。

/* If singleton sequence with an exact Unicode, return that. */
    last_obj = NULL;
    if (seqlen == 1) {
        if (PyUnicode_CheckExact(items[0])) {
            res = items[0];
            Py_INCREF(res);
            return res;
        }
        seplen = 0;
        maxchar = 0;
    }

可能说的不太清楚，发个帖子详细讲一下：

首先下载 python 源码：https://github.com/python/cpython

找到 join 的文档：https://docs.python.org/3/library/stdtypes.html?highlight=join#str.join

嗯，是 build in 的 str，那就要找 str 的源码，in Python 3, all strings are sequences of Unicode characters. 那就直接找 unicodeobject.chttps://github.com/python/cpython/blob/master/Objects/unicodeobject.c

果然找到了一段注释：

/*[clinic input]
str.join as unicode_join
    iterable: object
    /
Concatenate any number of strings.
The string whose method is called is inserted in between each given string.
The result is returned as a new string.
Example: '.'.join(['ab', 'pq', 'rs']) -> 'ab.pq.rs'
[clinic start generated code]*/

继续看 unicode_join 方法：

static PyObject *
unicode_join(PyObject *self, PyObject *iterable)
/*[clinic end generated code: output=6857e7cecfe7bf98 input=2f70422bfb8fa189]*/
{
    return PyUnicode_Join(self, iterable);
}

看 PyUnicode_Join 方法：

PyObject *
PyUnicode_Join(PyObject *separator, PyObject *seq)
{
    PyObject *res;
    PyObject *fseq;
    Py_ssize_t seqlen;
    PyObject **items;
    fseq = PySequence_Fast(seq, "can only join an iterable");
    if (fseq == NULL) {
        return NULL;
    }
    /* NOTE: the following code can't call back into Python code,
     * so we are sure that fseq won't be mutated.
     */
    items = PySequence_Fast_ITEMS(fseq);
    seqlen = PySequence_Fast_GET_SIZE(fseq);
    res = _PyUnicode_JoinArray(separator, items, seqlen);
    Py_DECREF(fseq);
    return res;
}

看 _PyUnicode_JoinArray 方法：

PyObject *
_PyUnicode_JoinArray(PyObject *separator, PyObject *const *items, Py_ssize_t seqlen)
{
    PyObject *res = NULL; /* the result */
    PyObject *sep = NULL;
    Py_ssize_t seplen;
    PyObject *item;
    Py_ssize_t sz, i, res_offset;
    Py_UCS4 maxchar;
    Py_UCS4 item_maxchar;
    int use_memcpy;
    unsigned char *res_data = NULL, *sep_data = NULL;
    PyObject *last_obj;
    unsigned int kind = 0;
    /* If empty sequence, return u"". */
    if (seqlen == 0) {
        _Py_RETURN_UNICODE_EMPTY();
    }
    /* If singleton sequence with an exact Unicode, return that. 
    这里就是关键了，只有一个的时候返回自己。
    */
    last_obj = NULL;
    if (seqlen == 1) {
        if (PyUnicode_CheckExact(items[0])) {
            res = items[0];
            Py_INCREF(res);
            return res;
        }
        seplen = 0;
        maxchar = 0;
    }
    else {
     ......
     }
     .....
}

所以，当 ''.join("a") 的时候，其实返回的就是 "a" 自己，地址一样就不稀奇了。