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Python元组为何更省内存?深度解析

时间:2026-02-08 17:54:41 162浏览 收藏

珍惜时间,勤奋学习!今天给大家带来《Python 中的元组(tuple)比列表(list)更省内存的原因主要有以下几点:1. 不可变性元组是不可变数据类型,而列表是可变数据类型。由于元组一旦创建后就不能修改,Python 可以对元组进行一些优化。列表需要额外的内存来存储其可变性,例如用于动态扩容的机制。元组在创建时就分配了固定大小的内存空间,不需要预留额外空间。2. 内存布局更紧凑元组的内部结构更简单,通常只包含一个指向元素的指针数组,而列表则需要维护更多元数据,比如容量、长度、哈希值等。列表的内存开销包括:指向元素的指针数组容量(capacity)长度(length)哈希缓存(hash cache)元组的内存开销相对较少,只有元素指针数组。3. 对象共享优化由于元组不可变,Python 可以对相同内容的元组进行对象共享,从而节省内存。例如,多个变量引用相同的元组时,Python 可以让它们指向同一个内存地址,而列表由于可变性,不能这样优化。》,正文内容主要涉及到等等,如果你正在学习文章,或者是对文章有疑问,欢迎大家关注我!后面我会持续更新相关内容的,希望都能帮到正在学习的大家!

tuple 比 list 更省内存,因其无扩容预留、无 allocated 字段、对象头更轻量,且字面量可编译期复用并缓存哈希值;sys.getsizeof 显示小 32–40 字节。

Python tuple 为什么比 list 更省内存?

因为 tuple 是不可变对象,Python 可以在创建时就确定其内存布局,省去 list 需要预留扩容空间、维护长度/引用计数等额外字段的开销。

内存结构更紧凑

list 在底层是一个动态数组,内部维护了 实际元素数量(ob_size)已分配容量(allocated) 两个关键字段。即使只存 3 个元素,它也可能预分配了 4 或 8 个指针位置,以防后续 append。tuple 没有 allocated 字段,长度固定,只存刚好够用的元素指针,没有冗余空间。

无需可变性支持的元信息

list 对象头中包含更多运行时需要修改的数据:比如支持 pop、insert、extend 等操作所需的管理字段;而 tuple 的对象头更轻量,不需为增删改留接口或状态位。这使得单个 tuple 实例比同长度 list 少占用几个字节——长度越小,节省比例越明显。

解释器可做针对性优化

CPython 对字面量 tuple(如 (1, 2, 3))会在编译期直接构建为常量,复用同一对象;list 字面量(如 [1, 2, 3])每次执行都新建对象。此外,tuple 支持哈希(可作 dict 键),其哈希值可在创建时一次性计算并缓存,避免 list 因不可哈希而跳过的这部分潜在优化路径。

实际验证方法

  • sys.getsizeof() 对比: sys.getsizeof((1,2,3)) 通常比 sys.getsizeof([1,2,3]) 小 32–40 字节(64 位系统)
  • dis.dis() 查看字节码:tuple 字面量对应 BUILD_TUPLE,list 字面量对应 BUILD_LIST,后者隐含分配逻辑
  • 注意:这种差异是固定开销差,不随元素内容大小线性放大;若元素本身是大对象(如长字符串),内存主体仍由元素占据,tuple/list 头部差异占比就很小

理论要掌握,实操不能落!以上关于《Python元组为何更省内存?深度解析》的详细介绍,大家都掌握了吧!如果想要继续提升自己的能力,那么就来关注golang学习网公众号吧!

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