Python字符串为不可变类型，为何使用+=追加内容时id保持不变？

首先明确核心前提：Python的字符串确实是严格的不可变类型，对象创建后内存里存储的值绝对不会被直接修改，你观察到的两种id表现差异，完全是CPython解释器的内部优化策略导致的，和字符串可不可变没有冲突。

+=循环追加时id不变的原因 #

你观察到的现象代码如下：

>>> s = 'String'
>>> for i in range(5, 0, -1):
...     s += str(i)
...     print(f"{s:<11} stored at {id(s)}")
... 
String5     stored at 139841228476848
String54    stored at 139841228476848
String543   stored at 139841228476848
String5432  stored at 139841228476848
String54321 stored at 139841228476848

这里id不变是CPython专门做的增量赋值优化：当解释器发现你用+=/*=对字符串做增量拼接，且这个字符串对象没有被其他变量引用时，就不会走“申请新内存、拷贝原内容+新内容、销毁旧对象”的通用流程，而是直接给原有字符串的内存空间扩容，把新追加的内容写到扩容后的位置。
这个优化完全不会破坏不可变类型的约定：因为没有其他变量指向这块内存，没有任何代码能感知到内存的变化，你拿到的始终是同一个对象的引用，id自然不会变。

普通+拼接时id变化的原因 #

对应的现象代码如下：

>>> a = "hello"
>>> id(a)
139841228475760
>>> a = "b" + a[1:]
>>> print(a)
bello
>>> id(a)
139841228475312

这里id变化是因为你用的是普通+运算，不是增量赋值：
执行"b" + a[1:]时，解释器会先拿到两个独立的字符串对象——字面量"b"，以及切片生成的新字符串"ello"，之后会申请一块全新的内存，把两个字符串的内容拷贝进去生成新的"bello"对象，最后把变量a重新绑定到这个新对象上。新对象和原来的"hello"根本不是同一块内存，id当然不一样。

两个需要注意的误区 #

• 这个原地扩容的优化是CPython的专属实现，不是Python语言规范强制要求的，PyPy、Jython等其他解释器不一定有这个行为，写业务代码时绝对不要依赖“+=拼接字符串id不变”这个特性。
• 如果字符串有其他引用，就算用+=也不会触发原地优化。比如你写s1 = "abc"; s2 = s1; s1 += "d"，执行完s1和s2的id一定不同——毕竟s2还指向原来的"abc"，如果直接修改原内存，s2的值也会变，就彻底打破了字符串不可变的规则。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Master_Roshy