Python中变量的内存大小[重复]

Posted 2023-02-25

【中文标题】Python中变量的内存大小[重复]

【英文标题】：Variable's memory size in Python [duplicate]

【发布时间】：2012-12-31 13:47:18

【问题描述】：

我正在编写 Python 代码来进行一些大数字计算，并且非常担心计算中使用的内存。

因此，我想计算每个变量的每一位。

比如我有一个变量x，这是一个很大的数字，想统计一下代表x的位数。

下面的代码显然没用：

x=2**1000
len(x)

因此，我转而使用以下代码：

x=2**1000
len(repr(x))

变量x是（十进制）是：

10715086071862673209484250490600018105614048117055336074437503883703510511249361224931983788156958581275946729175531468251871452856923140435984577574698574803934567774824230985421074605062371141877954182153046474983581941267398767559165543946077062914571196477686542167660429831652624386837205668069376 P>

但是上面的代码返回303

上面的long long序列的长度是302，所以我认为303应该只和字符串长度有关。

所以，我原来的问题来了：

如何知道变量x的内存大小？

还有一件事；用 C/C++ 语言，如果我定义的话

int z=1;

这意味着为z分配了4个字节= 32位，位排列为00..001（31个0和一个1）。

这里，我的变量x很大，不知道它是否遵循同样的内存分配规则？

【问题讨论】：

刚刚发现 sys.getsizeof(x) 好像有用？我用的是sys.getsizeof(x)，其中x=2**1000，这样的指令返回160。这是否意味着x占用160字节？还是实际上是 160 位？

除非您处理的是极低级别的硬件实现，否则没有人可以用比特来衡量任何东西。对于大多数意图和目的而言，最低的计算单元是byte。

【参考方案1】：

使用sys.getsizeof 获取对象的大小，以字节为单位。

>>> from sys import getsizeof
>>> a = 42
>>> getsizeof(a)
12
>>> a = 2**1000
>>> getsizeof(a)
146
>>>

请注意，对象的大小和布局纯粹是特定于实现的。例如，CPython 可能使用与 IronPython 完全不同的内部数据结构。因此，对象的大小可能因实现而异。

【讨论】：

谢谢，那内存怎么安排？

你不知道。这是您正在使用的 python 版本的实现细节。这完全取决于他们如何在内部管理任意大小的整数。

谢谢！虽然内存安排是版本相关的，但你有什么想法或网站建议有更多这样的内存实现细节吗？

你可以从python.org/dev/peps/pep-0237开始

***.com/questions/1331471/… 显示不同 python 版本的大小。

【参考方案2】：

关于 Python long 的内部结构，请检查 sys.int_info（或 Python 2.7 的 sys.long_info）。

>>> import sys
>>> sys.int_info
sys.int_info(bits_per_digit=30, sizeof_digit=4)

Python 将 30 位存储到 4 个字节（大多数 64 位系统）或 15 位存储到 2 个字节（大多数 32 位系统）。将实际内存使用情况与计算值进行比较，我得到

>>> import math, sys
>>> a=0
>>> sys.getsizeof(a)
24
>>> a=2**100
>>> sys.getsizeof(a)
40
>>> a=2**1000
>>> sys.getsizeof(a)
160
>>> 24+4*math.ceil(100/30)
40
>>> 24+4*math.ceil(1000/30)
160

由于没有存储位，因此 0 有 24 个字节的开销。较大值的内存需求与计算值相匹配。

如果您的数字太大以至于您担心 6.25% 的未使用位，您可能应该查看 gmpy2 库。内部表示使用所有可用位，对于较大的值（例如，大于 100 位），计算速度明显更快。