小白学python第1问: int 占几个字节?

windows 64位机器,python3.7;后面的文章中,没有特别说明的话,都是在该环境下运行

int 占几个字节?

C语言中(GCC编译器),int 占据4个字节,python呢?
我们用python内置的 sys.getsizeof 方法来看看

28个字节! 也就是说 int 是占据 28个字节吗? 再看看下面的

又多了4个字节!
事实上,上面的 1073741824 = 2**30,我们可以试试

sys.getsizeof(2**30-1)

这是什么原因呢,百撕不得骑姐啊;stackoverflow的这篇文章给出了答案。

https://stackoverflow.com/questions/449560/how-do-i-determine-the-size-of-an-object-in-python

我们直接看 Aaron Hall 给出的答案:

也就是说 int 类型,每2 ** 30增加4个字节。

我们试试

sys.getsizeof(2**60)

没问题,是这个理儿

那python是怎么做到让 int 占据的字节大小可变长而不报错的呢?

具体地,我们看一下python的相关源码(我的是python3.7.4)

源文件:Include/longintrepr.h

/* Long integer representation.
   The absolute value of a number is equal to
        SUM(for i=0 through abs(ob_size)-1) ob_digit[i] * 2**(SHIFT*i)
   Negative numbers are represented with ob_size < 0;
   zero is represented by ob_size == 0.
   In a normalized number, ob_digit[abs(ob_size)-1] (the most significant
   digit) is never zero.  Also, in all cases, for all valid i,
        0 <= ob_digit[i] <= MASK.
   The allocation function takes care of allocating extra memory
   so that ob_digit[0] ... ob_digit[abs(ob_size)-1] are actually available.

   CAUTION:  Generic code manipulating subtypes of PyVarObject has to
   aware that ints abuse  ob_size's sign bit.
*/

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

PyObject_VAR_HEAD 是所有python对象共有的头部,这里不分析,需要说明的是 这个头部对象里面有个 ob_size 指明了可变部分的长度。
重点就是 digit ob_digit[1]
digit 是32位无符号整型(和编译环境有关),ob_digit是一个动态数组,他存储了int对象的真实值。真实值为数组的每一个元素 * 2**(SHIFT*i)再相加。这里的SHIFT = 30(64位系统),i 为元素在数组中的索引值。

也因为这个设计,python3.7没有long类型只有int类型,int实际上就是值无限大(不能超出虚拟内存大小)的long。具体为什么要把int和long合并到一起,这是我们下一问了。

posted @ 2019-10-08 10:45  hobotree  阅读(7123)  评论(0编辑  收藏  举报