Question

Python中的所有内容都是一个对象。所以Python中int的大小会比平时大。

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

好的，但为什么2⁶³需要多12个字节才比2⁶³ - 1而不只是一个呢？

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

我认为2⁶³是一个长2⁶³-1个整数，但为什么会有12个字节的差异？

不再直观，我尝试了其他一些事情：

>>> a = 2**63
>>> a -= 2**62
>>> sys.getsizeof(a)
36

a仍然存储为long，即使它现在可以在int中。所以这并不奇怪。但是：

>>> a -= (2**63 - 1)
>>> a = 2**63
>>> a -= (2**63 - 1)
>>> a
1L
>>> sys.getsizeof(a)
28

新尺寸。

>>> a = 2**63
>>> a -= 2**63
>>> a
0L
>>> sys.getsizeof(a)
24

返回24个字节，但仍然很长。

我得到的最后一件事：

>>> sys.getsizeof(long())
24

问题：

在这些情况下，内存存储如何工作？

子的问题：

为什么有12个字节的间隙来添加我们的直觉告诉我们只有1位？

为什么int()和long()为24个字节，但long(1)已经是28个字节且int(2⁶²)？

注意：Python 3.X的工作方式略有不同，但并不直观。在这里，我专注于Python 2.7;我没有测试以前的版本。

Answer 1

为什么它为2⁶³增加12个字节，相比之下2⁶³-1而不仅仅是1个？

在LP64系统¹上，Python 2 int consists of正好有三个指针大小的部分：

类型指针
参考计数
实际值，C long int

这总共是24个字节。另一方面，Python long consists of：

类型指针
参考计数
数字计数，指针大小的整数
值数字的内联数组，每个数组保存30位值，但以32位为单位存储（其中一个未使用的位在加法和减法期间用于efficient carry/borrow）

2 ** 63需要64位存储，因此它适合三个30位数字。由于每个数字的宽度为4个字节，因此整个Python long将需要24 + 3 * 4 = 36个字节。

换句话说，差异来自于long必须单独存储数字的大小（8个额外字节），并且差异来自于存储值的空间效率稍差（12个字节用于存储数字） 2 ** 63）。包括大小，long中的值2 ** 63占用20个字节。将其与简单int的任何值占用的8个字节进行比较，可以得出观察到的12字节差异。

值得注意的是，Python 3只有一个整数类型，称为int，它是可变宽度的，并且与Python 2 long的实现方式相同。

<小时/> ¹ 64位Windows的不同之处在于它保留了32位long int，大概是为了与使用char，short和long的大量旧代码的源代码兼容作为8位，16位和32位值的“方便”别名，恰好适用于16位和32位系统。要在x86-64 Windows上获得实际的64位类型，必须使用__int64或（在较新的编译器版本上）long long或int64_t。由于Python 2内部依赖于Python int在不同位置适合C long，sys.maxint仍然是2**31-1，即使在64位Windows上也是如此。这个怪癖也在Python 3中修复，它没有 maxint 的概念。

Answer 2

虽然我没有在文档中找到它，但这是我的解释。

当值超过可以存储在int中的值时，Python 2会隐式地将Picture 3提升为int。新类型（long）的大小是long的默认大小，即32。从现在开始，变量的大小将由其值决定，该值可以上升，下来。

long

正如您所看到的，类型在from sys import getsizeof as size a = 1 n = 32 # going up for i in range(10): if not i: print 'a = %100s%13s%4s' % (str(a), type(a), size(a)) else: print 'a = %100s%14s%3s' % (str(a), type(a), size(a)) a <<= n # going down for i in range(11): print 'a = %100s%14s%3s' % (str(a), type(a), size(a)) a >>= n a = 1 <type 'int'> 24 a = 4294967296 <type 'long'> 32 a = 18446744073709551616 <type 'long'> 36 a = 79228162514264337593543950336 <type 'long'> 40 a = 340282366920938463463374607431768211456 <type 'long'> 44 a = 1461501637330902918203684832716283019655932542976 <type 'long'> 48 a = 6277101735386680763835789423207666416102355444464034512896 <type 'long'> 52 a = 26959946667150639794667015087019630673637144422540572481103610249216 <type 'long'> 56 a = 115792089237316195423570985008687907853269984665640564039457584007913129639936 <type 'long'> 60 a = 497323236409786642155382248146820840100456150797347717440463976893159497012533375533056 <type 'long'> 64 a = 2135987035920910082395021706169552114602704522356652769947041607822219725780640550022962086936576 <type 'long'> 68 a = 497323236409786642155382248146820840100456150797347717440463976893159497012533375533056 <type 'long'> 64 a = 115792089237316195423570985008687907853269984665640564039457584007913129639936 <type 'long'> 60 a = 26959946667150639794667015087019630673637144422540572481103610249216 <type 'long'> 56 a = 6277101735386680763835789423207666416102355444464034512896 <type 'long'> 52 a = 1461501637330902918203684832716283019655932542976 <type 'long'> 48 a = 340282366920938463463374607431768211456 <type 'long'> 44 a = 79228162514264337593543950336 <type 'long'> 40 a = 18446744073709551616 <type 'long'> 36 a = 4294967296 <type 'long'> 32 a = 1 <type 'long'> 28开始变得太大之后保持long，初始大小为32，但是大小随着值的变化而变化（可以更高或更低） [或者相当，显然]到32）

因此，要回答您的问题，int的基本大小为24，int的基本大小为28，而long也有用于保存大值的空间（以4开头） bytes - 因此long为32个字节，但可以根据值上下移动

至于你的子问题，为新数字创建一个唯一类型（具有唯一大小）是不可能的，因此Python有＆＃34;子类＆＃34; long类型的long类型，处理一系列数字，因此，一旦超过旧long的限制，您必须使用较新的，因为它也会占用更大的数字，因此它具有几个字节。

为什么大小为2⁶³36字节，但2⁶³-1只有24字节？

2 个答案: