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python - 为什么 int 在 Python 中需要三倍的内存？

coder 2023-05-24 原文

在 64 位系统上，Python 中的整数占用 24 个字节。这是例如所需内存的 3 倍。 C 表示 64 位整数。现在，我知道这是因为 Python 整数是对象。但是额外的内存有什么用呢？我有我的猜测，但很高兴知道。

最佳答案

请记住，Python int 类型没有像 C int 那样的有限范围；唯一的限制是可用内存。

内存用于存储值、整数存储的当前大小(存储大小可变以支持任意大小)和标准 Python 对象簿记(对相关对象的引用和引用计数)。

您可以查找longintrepr.h source (Python 3 int 类型在 Python 2 中传统上称为 long 类型)；它有效地利用了 PyVarObject C type跟踪整数大小:

struct _longobject {
        PyObject_VAR_HEAD
        digit ob_digit[1];
};

ob_digit 数组存储 15 位或 30 位宽的“数字”(取决于您的平台)；所以在我的 64 位 OS X 系统上，一个不超过 (2 ^ 30) - 1 的整数使用 1 个“数字”:

>>> sys.getsizeof((1 << 30) - 1)
28

但如果您在数字中使用 2 个 30 位数字，则需要额外的 4 个字节，等等:

>>> sys.getsizeof(1 << 30)
32
>>> sys.getsizeof(1 << 60)
36
>>> sys.getsizeof(1 << 90)
40

基本的 24 字节是 PyObject_VAR_HEAD 结构，保存对象大小、引用计数和类型指针(在我的 64 位 OS X 平台上每个 8 字节/64 位)。

在 Python 2 上，整数 <=>sys.maxint 但 >= -sys.maxint - 1 使用 simpler structure 存储只存储单个值:

typedef struct {
    PyObject_HEAD
    long ob_ival;
} PyIntObject;

因为这使用 PyObject 而不是 PyVarObject 结构中没有 ob_size 字段并且内存大小仅限于 24 字节； long 值是 8，引用计数是 8，类型对象指针是 8。

关于python - 为什么 int 在 Python 中需要三倍的内存？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/23016610/

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