淺談Python 對(duì)象內(nèi)存占用
一切皆是對(duì)象
在 Python 一切皆是對(duì)象,包括所有類型的常量與變量,整型,布爾型,甚至函數(shù)。 參見(jiàn)stackoverflow上的一個(gè)問(wèn)題 Is everything an object in python like ruby
代碼中即可以驗(yàn)證:
# everythin in python is object def fuction(): return print isinstance(True, object) print isinstance(0, object) print isinstance('a', object) print isinstance(fuction, object)
如何計(jì)算
Python 在 sys 模塊中提供函數(shù) getsizeof 來(lái)計(jì)算 Python 對(duì)象的大小。
sys.getsizeof(object[, default]) 以字節(jié)(byte)為單位返回對(duì)象大小。 這個(gè)對(duì)象可以是任何類型的對(duì)象。 所以內(nèi)置對(duì)象都能返回正確的結(jié)果 但不保證對(duì)第三方擴(kuò)展有效,因?yàn)楹途唧w實(shí)現(xiàn)相關(guān)。 ...... getsizeof() 調(diào)用對(duì)象的 __sizeof__ 方法, 如果對(duì)象由垃圾收集器管理, 則會(huì)加上額外的垃圾收集器開(kāi)銷。
當(dāng)然,對(duì)象內(nèi)存占用與 Python 版本以及操作系統(tǒng)版本關(guān)系密切, 本文的代碼和測(cè)試結(jié)果都是基于 windows7 32位操作系統(tǒng)。
import sys print sys.version
2.7.2 (default, Jun 24 2011, 12:21:10) [MSC v.1500 32 bit (Intel)]
基本類型
•布爾型
print 'size of True: %d' % (sys.getsizeof(True)) print 'size of False: %d' % (sys.getsizeof(False))
輸出:
size of True: 12 size of False: 12
•整型
# normal integer print 'size of integer: %d' % (sys.getsizeof(1)) # long print 'size of long integer: %d' % (sys.getsizeof(1L)) print 'size of big long integer: %d' % (sys.getsizeof(100000L)) 輸出:
size of integer: 12x size of long integer 1L: 14 size of long integer 100000L: 16
可以看出整型占用12字節(jié),長(zhǎng)整型最少占用14字節(jié),且占用空間會(huì)隨著位數(shù)的增多而變大。 在2.x版本,如果整型類型的值超出sys.maxint,則自動(dòng)會(huì)擴(kuò)展為長(zhǎng)整型。而 Python 3.0 之后,整型和長(zhǎng)整型統(tǒng)一為一種類型。
•浮點(diǎn)型
print 'size of float: %d' % (sys.getsizeof(1.0))
輸出:
size of float: 16
浮點(diǎn)型占用16個(gè)字節(jié)。超過(guò)一定精度后會(huì)四舍五入。
參考如下代碼:
print 1.00000000003 print 1.000000000005
輸出:
1.00000000003 1.00000000001
•字符串
# size of string type print '\r\n'.join(["size of string with %d chars: %d" % (len(elem), sys.getsizeof(elem)) for elem in ["", "a", "ab"]]) # size of unicode string print '\r\n'.join(["size of unicode string with %d chars: %d" % (len(elem), sys.getsizeof(elem)) for elem in [u"", u"a", u"ab"]])
輸出:
size of string with 0 chars: 21 size of string with 1 chars: 22 size of string with 2 chars: 23 size of unicode string with 0 chars: 26 size of unicode string with 1 chars: 28 size of unicode string with 2 chars: 30
普通空字符串占21個(gè)字節(jié),每增加一個(gè)字符,多占用1個(gè)字節(jié)。Unicode字符串最少占用26個(gè)字節(jié),每增加一個(gè)字符,多占用2個(gè)字節(jié)。
集合類型
•列表
# size of list type print '\r\n'.join(["size of list with %d elements: %d" % (len(elem), sys.getsizeof(elem)) for elem in [[], [0], [0,2], [0,1,2]]])
輸出:
size of list with 0 elements: 36 size of list with 1 elements: 40 size of list with 2 elements: 44 size of list with 3 elements: 48
可見(jiàn)列表最少占用36個(gè)字節(jié),每增加一個(gè)元素,增加4個(gè)字節(jié)。但要注意,sys.getsizeof 函數(shù)并不計(jì)算容器類型的元素大小。比如:
print 'size of list with 3 integers %d' % (sys.getsizeof([0,1,2])) print 'size of list with 3 strings %d' % (sys.getsizeof(['0','1','2']))
輸出:
size of list with 3 integers 48 size of list with 3 strings 48
容器中保存的應(yīng)該是對(duì)元素的引用。如果要準(zhǔn)確計(jì)算容器,可以參考recursive sizeof recipe 。使用其給出的 total_size 函數(shù):
print 'total size of list with 3 integers %d' % (total_size([0,1,2])) print 'total size of list with 3 strings %d' % (total_size(['0','1','2']))
輸出為:
total size of list with 3 integers 84 total size of list with 3 strings 114
可以看出列表的空間占用為 基本空間 36 + (對(duì)象引用 4 + 對(duì)象大小) * 元素個(gè)數(shù)。
另外還需注意如果聲明一個(gè)列表變量,則其會(huì)預(yù)先分配一些空間,以便添加元素時(shí)增加效率:
li = [] for i in range(0, 101): print 'list with %d integers size: %d, total_size: %d' % (i, getsizeof(li), total_size(li)) li.append(i)
•元組
基本與列表類似,但其最少占用為28個(gè)字節(jié)。
•字典
字典的情況相對(duì)復(fù)雜很多,具體當(dāng)然要參考代碼 dictobject.c, 另外 NOTES ON OPTIMIZING DICTIONARIES 非常值得仔細(xì)閱讀。
基本情況可以參考[stackoverflow] 的問(wèn)題 中的一些回答:
•字典最小擁有8個(gè)條目的空間(PyDict_MINSIZE);
•條目數(shù)小于50,000時(shí),每次增長(zhǎng)4倍;
•條目數(shù)大于50,000時(shí),每次增長(zhǎng)2倍;
•鍵的hash值緩存在字典中,字典調(diào)整大小后不會(huì)重新計(jì)算;
每接近2/3時(shí),字典會(huì)調(diào)整大小。
以上這篇淺談Python 對(duì)象內(nèi)存占用就是小編分享給大家的全部?jī)?nèi)容了,希望能給大家一個(gè)參考,也希望大家多多支持腳本之家。
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