“sys.getsizeof（int）”返回一个不合理的大值？

Question

我想在python中检查int数据类型的大小：

import sys
sys.getsizeof(int)

它出现是“436”，对我来说没有意义。 无论如何，我想知道在我的机器上将占用多少字节（2,4，...？）。

Answer 1

简短回答

您获得的是类的大小，而不是类的实例。调用int以获取实例的大小：

>>> sys.getsizeof(int())
24

如果该大小看起来仍然有点大，请记住Python int与（例如）c中的int非常不同。在Python中，int是一个完全成熟的对象。这意味着需要额外的开销。

除了其他存储之外，每个Python对象至少包含一个引用计数和对象类型的引用;在64位机器上，占用16个字节！ int内部（由标准CPython实现确定）也随着时间的推移而发生变化，因此所需的额外存储量取决于您的版本。

Python 2和3中的int个对象的一些细节

这是Python 2中的情况。（其中一些改编自Laurent Luce的博客文章）。整数对象表示为具有以下结构的内存块：

typedef struct {
    PyObject_HEAD
    long ob_ival;
} PyIntObject;

PyObject_HEAD是一个定义refcount和对象类型存储的宏。 documentation对其进行了详细介绍，代码可以在this回答中看到。

内存以大块分配，因此每个新整数都没有分配瓶颈。块的结构如下所示：

struct _intblock {
    struct _intblock *next;
    PyIntObject objects[N_INTOBJECTS];
};
typedef struct _intblock PyIntBlock;

这些一开始都是空的。然后，每次创建一个新整数时，Python都会使用next指向的内存并递增next来指向块中的下一个空闲整数对象。

一旦超过普通整数的存储容量，我不完全确定这会如何变化，但一旦这样做，int的大小就会变大。在我的机器上，在Python 2中：

>>> sys.getsizeof(0)
24
>>> sys.getsizeof(1)
24
>>> sys.getsizeof(2 ** 62)
24
>>> sys.getsizeof(2 ** 63)
36

在Python 3中，我认为一般情况是相同的，但整数的大小会以更零散的方式增加：

>>> sys.getsizeof(0)
24
>>> sys.getsizeof(1)
28
>>> sys.getsizeof(2 ** 30 - 1)
28
>>> sys.getsizeof(2 ** 30)
32
>>> sys.getsizeof(2 ** 60 - 1)
32
>>> sys.getsizeof(2 ** 60)
36

这些结果当然都与硬件有关！ YMMV。

Python 3中整数大小的可变性暗示它们可能更像是可变长度类型（如列表）。事实上，事实证明这是真的。以下是Python 3中int对象C struct的定义：

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

此定义附带的comments总结了Python 3的整数表示。零不是由存储值表示，而是由大小为零的对象表示（这就是为sys.getsizeof(0)为24字节而sys.getsizeof(1)为28）的原因。负数由具有负大小属性的对象表示！太奇怪了。