Python如何在内部存储日期时间?

时间:2018-09-16 19:01:54

标签: python c datetime memory cpython

我发现_datetimemodule.c似乎是正确的文件,但由于C不是我的强项,我需要一点帮助。

>>> import datetime
>>> import sys
>>> d = datetime.datetime.now()
>>> sys.getsizeof(d)
48
>>> d = datetime.datetime(2018, 12, 31, 23, 59, 59, 123)
>>> sys.getsizeof(d)
48

因此,时区未知的datetime对象需要48个字节。从PyDateTime_DateTimeType看,它似乎是PyDateTime_DateTypePyDateTime_TimeType。也许还_PyDateTime_BaseTime

通过查看代码,我给YYYY-mm-dd HH:MM:ss中的每个字段存储了一个组件,这意味着:

  • 年份:例如int(例如int16_t为16位)
  • 月份:例如int8_t
  • 天:例如int8_t
  • 小时:例如int8_t
  • 分钟:例如int8_t
  • 第二个:例如int8_t
  • 微秒:例如uint16_t

但是那将是2 * 16 + 5 * 8 = 72位= 9字节,而不是Python告诉我的48字节。

我对日期时间内部结构的假设在哪里?如何在代码中看到这一点?

(我想这在Python实现之间可能会有所不同-如果是这样,请关注cPython)

1 个答案:

答案 0 :(得分:5)

您缺少图片的关键部分:实际的日期时间结构定义,位于Include/datetime.h中。那里也有重要的评论。以下是一些关键摘录:

/* Fields are packed into successive bytes, each viewed as unsigned and
 * big-endian, unless otherwise noted:
 *
 * byte offset
 *  0           year     2 bytes, 1-9999
 *  2           month    1 byte, 1-12
 *  3           day      1 byte, 1-31
 *  4           hour     1 byte, 0-23
 *  5           minute   1 byte, 0-59
 *  6           second   1 byte, 0-59
 *  7           usecond  3 bytes, 0-999999
 * 10
 */

...

/* # of bytes for year, month, day, hour, minute, second, and usecond. */
#define _PyDateTime_DATETIME_DATASIZE 10

...

/* The datetime and time types have hashcodes, and an optional tzinfo member,
 * present if and only if hastzinfo is true.
 */
#define _PyTZINFO_HEAD          \
    PyObject_HEAD               \
    Py_hash_t hashcode;         \
    char hastzinfo;             /* boolean flag */

...

/* All datetime objects are of PyDateTime_DateTimeType, but that can be
 * allocated in two ways too, just like for time objects above.  In addition,
 * the plain date type is a base class for datetime, so it must also have
 * a hastzinfo member (although it's unused there).
 */

...

#define _PyDateTime_DATETIMEHEAD        \
    _PyTZINFO_HEAD                      \
    unsigned char data[_PyDateTime_DATETIME_DATASIZE];

typedef struct
{
    _PyDateTime_DATETIMEHEAD
} _PyDateTime_BaseDateTime;     /* hastzinfo false */

typedef struct
{
    _PyDateTime_DATETIMEHEAD
    unsigned char fold;
    PyObject *tzinfo;
} PyDateTime_DateTime;          /* hastzinfo true */

您看到的48字节计数细分如下:

  • 8字节引用计数
  • 8字节类型指针
  • 8字节缓存的哈希
  • 1个字节的“ hastzinfo”标志
  • 7字节填充
  • 包含日期时间数据的10字节手动打包的char[10]
  • 6字节填充

这当然是所有实施细节。在不同的Python实现,不同的CPython版本,32位CPython构建或CPython调试构建(在定义了Py_TRACE_REFS的情况下编译CPython时,PyObject_HEAD中还有其他内容)上,它可能会有所不同。