Python 對象記憶體佔用，python對象記憶體佔用

Python 對象記憶體佔用，python對象記憶體佔用
一切皆是對象

在 Python 一切皆是對象，包括所有類型的常量與變數，整型，布爾型，甚至函數。 參見stackoverflow上的一個問題 Is everything an object in python like ruby

代碼中即可以驗證：

 # everythin in python is object def fuction(): return print isinstance(True, object) print isinstance(0, object) print isinstance('a', object) print isinstance(fuction, object) 

如何計算

Python 在 sys 模組中提供函數 getsizeof 來計算 Python 對象的大小。

sys.getsizeof(object[, default])
以位元組（byte）為單位返回對象大小。 這個對象可以是任何類型的對象。 所以內建對象都能返回正確的結果 但不保證對第三方擴充有效，因為和具體實現相關。
......
getsizeof() 調用對象的 __sizeof__ 方法， 如果對象由垃圾收集器管理， 則會加上額外的垃圾收集器開銷。

當然，對象記憶體佔用與 Python 版本以及作業系統版本關係密切， 本文的代碼和測試結果都是基於 windows7 32位作業系統。

 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 

  可以看出整型佔用12位元組，長整型最少佔用14位元組，且佔用空間會隨著位元的增多而變大。 在2.x版本，如果整數型別的值超出sys.maxint，則自動會擴充為長整型。而 Python 3.0 之後，整型和長整型統一為一種類型。

• 浮點型

  print 'size of float: %d' % (sys.getsizeof(1.0)) 

  輸出：

  size of float: 16 

  浮點型佔用16個位元組。超過一定精度後會四捨五入。參考如下代碼：

  print 1.00000000003 print 1.000000000005 

  輸出：

  1.00000000003 1.00000000001 

• 字串

  # 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Null 字元串佔21個位元組，每增加一個字元，多佔用1個位元組。Unicode字串最少佔用26個位元組，每增加一個字元，多佔用2個位元組。

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 

  可見列表最少佔用36個位元組，每增加一個元素，增加4個位元組。但要注意，sys.getsizeof 函數並不計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 

  容器中儲存的應該是對元素的引用。如果要準確計算容器，可以參考recursive sizeof recipe 。使用其給出的 total_size 函數：

  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佔用為 基本空間 36 + (對象引用 4 + 對象大小) * 元素個數。

  另外還需注意如果聲明一個列表變數，則其會預先分配一些空間，以便添加元素時增加效率：

  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，但其最少佔用為28個位元組。

• 字典

  字典的情況相對複雜很多，具體當然要參考代碼 dictobject.c， 另外 NOTES ON OPTIMIZING DICTIONARIES 非常值得仔細閱讀。

  基本情況可以參考[stackoverflow] 的問題 Python's underlying hash data structure for dictionaries 中的一些回答：

  每接近2/3時，字典會調整大小。