__sizeof__ str大於__sizeof__包含該字符串的元組

Question

以下代碼會生成給定輸出。

import sys 

print('ex1:') 
ex1 = 'Hello' 
print('\t', ex1.__sizeof__()) 

print('\nex2:') 
ex2 = ('Hello', 53) 
print('\t', ex2.__sizeof__()) 

輸出：

ex1: 
    54  
ex2: 
    40 

爲什麼__sizeof__()打印較小的結果，當第二個元素被認爲？產量不應該更大？我從this answer知道我應該使用sys.getsizeof()，但行爲似乎很奇怪。我正在使用Python 3.5.2。

此外，由於@Herbert指出，'Hello'佔用比('Hello',)更多的內存，這是tuple。爲什麼是這樣？

Answer 1

這是由於這樣的事實：tuple對象（我敢肯定，除了從字符串中的所有容器）通過包括各自含量的實際尺寸，而是通過計算尺寸評估其大小不指向PyObject s指示它們包含的元素。也就是說，他們持有指向包含（通用）PyObject的指針，這就是它的總體規模。

這在Data Model chapter of the Python Reference手冊被暗示：

某些對象包含引用對其他對象;這些被稱爲容器。容器的例子是元組，列表和字典。引用是容器值的一部分。

^{（我強調這個詞引用）}

In PyTupleType，其中在tuple類型的信息都包含一個結構，我們看到tp_itemsize領域具有sizeof(PyObject *)作爲其值：

PyTypeObject PyTuple_Type = { 
    PyVarObject_HEAD_INIT(&PyType_Type, 0) 
    "tuple", 
    sizeof(PyTupleObject) - sizeof(PyObject *), 
    sizeof(PyObject *), // <-- sizeof pointer to PyObject's 

^{32位構建和64位建立的Python有sizeof(PyObject *)等於8個字節。}

這是要乘以tuple實例中包含的項目數量的值。當我們看object_size的__sizeof__方法tuple期從object繼承（檢查object.__sizeof__ is tuple.__sizeof__），我們可以看到這顯然：

static PyObject * 
object_sizeof(PyObject *self, PyObject *args) 
{ 
    Py_ssize_t res, isize; 

    res = 0; 
    isize = self->ob_type->tp_itemsize; 
    if (isize > 0) 
     res = Py_SIZE(self) * isize; // <-- num_elements * tp_itemsize 
    res += self->ob_type->tp_basicsize; 

    return PyLong_FromSsize_t(res); 
} 

看到isize（從tp_itemsize獲得）由Py_SIZE(self)成倍增加，這是另一個宏抓取ob_size值，指示tuple內的元素的數量。

這就是爲什麼即使我們創建了一個元組的實例裏面有點大字符串：它裏面

t = ("Hello" * 2 ** 10,) 

與元素的大小爲：

t[0].__sizeof__()   # 5169 

元組的大小實例：

t.__sizeof__()   # 32 

等於一個簡單"Hello"裏面：

t2 = ("Hello",) 
t[0].__sizeof__()   # 54 
t2.__sizeof__()   # 32 Tuple size stays the same. 

對於字符串，每個單獨的字符增加從str.__sizeof__返回的值。這與tuple僅存儲指針這一事實相比，給出了令人誤解的印象，即"Hello"比包含它的元組具有更大的尺寸。

只是爲了完整性，unicode__sizeof__是計算這個。它實際上只是將字符串的長度與字符大小相乘（這取決於字符的種類是1,2和4字節字符）。

我沒有得到元組唯一的事情就是爲什麼它的基本大小（由tb_basicsize表示）被列爲sizeof(PyTupleObject) - sizeof(PyObject *)。這從返回的整體大小中刪除8字節;我還沒有找到任何解釋（尚未）。