Python中的Bytearray和列表之間的區別

Question

我很想知道Python中的Bytearray和列表之間的內存管理有何不同。

我發現了幾個問題，如Difference between bytearray and list，但不完全回答我的問題。

我的問題正是...

from array import array 
>>> x = array("B", (1,2,3,4)) 
>>> x.__sizeof__() 
36 
>>> y = bytearray((1,2,3,4)) 
>>> y.__sizeof__() 
32 
>>> z = [1,2,3,4] 
>>> z.__sizeof__() 
36 

正如我們可以看到有在列表/ array.array之間的尺寸（36個字節爲4種元素）爲4個元件32個字節的差和一個字節數組（ ）。有人可以向我解釋這是爲什麼嗎？對於字節數組來說它是有意義的，它佔用32字節的存儲器的4元素(4 * 8 == 32)，但是如何解釋list和array.array？

# Lets take the case of bytearray (which makes more sense to me at least :p) 
for i in y: 
     print(i, ": ", id(i)) 

1 : 499962320 
2 : 499962336 #diff is 16 units 
3 : 499962352 #diff is 16 units 
4 : 499962368 #diff is 16 units 

爲什麼兩個連續元素之間的差由16單位這裏不同，當每個元件僅佔據8字節。這是否意味着每個內存地址指針指向一個半字節？

內存分配的整數標準是什麼？我讀到Python會根據整數的值（如果我錯了，糾正我）分配更多的內存，就像內存越大的數字越大。

如：

>>> y = 10 
>>> y.__sizeof__() 
14 
>>> y = 1000000 
>>> y.__sizeof__() 
16 
>>> y = 10000000000000 
>>> y.__sizeof__() 
18 

什麼是Python的分配內存的標準是什麼？

爲什麼Python佔用更多內存，而C只佔用8個字節（我的機器是64位）？當它們完全在整數(2 ** 64)的範圍內時？

元數據：

Python版本：'3.4.3 (v3.4.3:9b73f1c3e601, Feb 24 2015, 22:43:06) [MSC v.1600 32 bit (Intel)]'

機弓： 64位

PS：請指引我的好文章，其中Python的內存管理更好地解釋。我花了將近一個小時的時間來解決這些問題，最終在SO中提出了這個問題。 :(

Answer 1

我不是說這是完整的答案，但也有一些提示，以瞭解這一點。

bytearray是一個字節序列，並list是對象引用的序列。所以[1,2,3]實際持有內存指針到保存在其他地方存儲這些整數。要計算表結構的總內存消耗，我們可以做到這一點（我使用sys.getsizeof到處進一步，它調用__sizeof__加上GC開銷）

>>> x = [1,2,3] 
>>> sum(map(getsizeof, x)) + getsizeof(x) 
172 

結果可能是d如果在不同的機器上。

而且，看看這個：

>> getsizeof([]) 
64 

這是因爲列表是可變的。爲了快速，這個結構分配一些內存範圍來存儲對象的引用（加上一些存儲的元，如列表的長度）。當你添加項目時，下一個存儲單元被填入對這些項目的引用。當沒有空間存儲新的項目時，分配新的更大的範圍，在那裏複製存在的數據和舊的數據。這叫做動態數組。

您可以通過運行此代碼來觀察此行爲。

import sys 
data=[] 
n=15 
for k in range(n): 
    a = len(data) 
    b = sys.getsizeof(data) 
    print('Length: {0:3d}; Size in bytes: {1:4d}'.format(a, b)) 
    data.append(None) 

我的結果：

Length: 0; Size in bytes: 64 
Length: 1; Size in bytes: 96 
Length: 2; Size in bytes: 96 
Length: 3; Size in bytes: 96 
Length: 4; Size in bytes: 96 
Length: 5; Size in bytes: 128 
Length: 6; Size in bytes: 128 
Length: 7; Size in bytes: 128 
Length: 8; Size in bytes: 128 
Length: 9; Size in bytes: 192 
Length: 10; Size in bytes: 192 
Length: 11; Size in bytes: 192 
Length: 12; Size in bytes: 192 
Length: 13; Size in bytes: 192 
Length: 14; Size in bytes: 192 

我們可以看到，有被用來存儲8個存儲器地址（每個64位）64個字節。

幾乎與bytearray()一樣（將第二行更改爲data = bytearray()並在最後一行中追加1）。

Length: 0; Size in bytes: 56 
Length: 1; Size in bytes: 58 
Length: 2; Size in bytes: 61 
Length: 3; Size in bytes: 61 
Length: 4; Size in bytes: 63 
Length: 5; Size in bytes: 63 
Length: 6; Size in bytes: 65 
Length: 7; Size in bytes: 65 
Length: 8; Size in bytes: 68 
Length: 9; Size in bytes: 68 
Length: 10; Size in bytes: 68 
Length: 11; Size in bytes: 74 
Length: 12; Size in bytes: 74 
Length: 13; Size in bytes: 74 
Length: 14; Size in bytes: 74 

不同之處在於內存現在用來保存實際的字節值而不是指針。

希望能幫助你進一步調查。