获取Python中整数所需的字节大小

Posted 2023-02-25

【中文标题】获取Python中整数所需的字节大小

【英文标题】：Get size in Bytes needed for an integer in Python

【发布时间】：2012-12-29 01:59:17

【问题描述】：

如何找出某个整数占用的存储字节数？

例如对于

十六进制 \x00 - \xff（或十进制 0 - 255 = 二进制 0000 0000 - 1111 1111）我希望得到 1（字节）， 十六进制 \x100 - \xffff（或十进制 256 - 65535 = 二进制 0000 0001 0000 0000 - 1111 1111 1111 1111）会给我 2（字节）

等等。

输入十六进制或十进制格式的任何线索？

【问题讨论】：

那么，-1 的正确答案是什么？

【参考方案1】：

除非您正在处理 array.array 或 numpy.array - 大小总是有对象开销。而且由于 Python 自然地处理 BigInts，所以真的很难说...

>>> i = 5
>>> import sys
>>> sys.getsizeof(i)
24

所以在 64 位平台上，它需要 24 个字节来存储可以存储在 3 位中的内容。

但是，如果你这样做了，

>>> s = '\x05'
>>> sys.getsizeof(s)
38

所以不，不是真的 - 你得到了 object 定义的内存开销，而不是原始存储......

如果你再服用：

>>> a = array.array('i', [3])
>>> a
array('i', [3])
>>> sys.getsizeof(a)
60L
>>> a = array.array('i', [3, 4, 5])
>>> sys.getsizeof(a)
68L

然后你会得到所谓的正常字节边界，等等……等等……等等……

如果您只想存储“纯粹”的内容 - 减去对象开销，那么从 2.(6|7) 开始，您可以使用 some_int.bit_length() （否则只需将其移位，如其他答案所示），然后从那里开始工作

【讨论】：

顺便说一句，号码为5，除了您所说的所有其他内容之外，还有实习要处理。这意味着某些 Python 实现可能不会存储5 的完整对象，但它们会存储 5000 的完整对象。

@abarnert 我知道 - 但感谢您为其他人指出这一点

是的，我想你已经有足够的答案了；仅在评论中指出它比尝试在答案中详细解释它更容易......

这在内存使用方面可能有些兴趣，但在文件中存储字节时无关紧要。一个字节的位长始终为 8。

是的，而且由于问题明确要求后者，我什至否决了这个答案；它没有回答问题，而且它的赞成票比正确的要多。

【参考方案2】：

def byte_length(i):
    return (i.bit_length() + 7) // 8

当然，正如 Jon Clements 所指出的，这不是实际 PyIntObject 的大小，它有一个 PyObject 标头，并以最容易处理而不是最紧凑的方式将值存储为 bignum ，并且您必须在实际对象之上至少有一个指针（4 或 8 个字节），依此类推。

但这是数字本身的字节长度。这几乎可以肯定是最有效的答案，也可能是最容易阅读的答案。

或者ceil(i.bit_length() / 8.0) 更具可读性？

【讨论】：

谁对此投了反对票，请解释一下原因？ （字节长度与位长度的关系是不是很明显，或者内置的bit_length方法是做什么的，或者其他什么？）

另外，如果您只是想假装拥有 16 位整数，而 Python 只是模拟这一点的工具，只需将其设为 return (i.bit_length() + 15) // 16 或 return (i.bit_length() + 31) // 32 即可获得 32 位整数。正如@JonClemens 的回答所显示的那样，无论如何 Python 的大小都不同，这取决于您。

我猜反对票来自要求十六进制格式的整数的问题，而不是十进制格式的整数。我已要求现在编辑问题以涵盖十六进制和十进制格式，否则您的答案将不适合该问题。

【参考方案3】：

你可以使用简单的数学：

>>> from math import log
>>> def bytes_needed(n):
...     if n == 0:
...         return 1
...     return int(log(n, 256)) + 1
...
>>> bytes_needed(0x01)
1
>>> bytes_needed(0x100)
2
>>> bytes_needed(0x10000)
3

【讨论】：

应该对0 进行测试，因为log 无法处理。

这也会扼杀负数

@slashdottir 字节值本身不能为负数。有符号整数是一个定义问题，通常通过反转位，同时将最高有效位用作指示符，这样可以为任何正负值留出一半的空间。

你是个天才。

【参考方案4】：

通过使用简单的二元运算将所有使用的位每次移动超过 1 个字节，您可以看到存储一个数字需要多少字节。

可能值得注意的是，虽然这种方法非常通用，但它不适用于负数，并且只查看变量的二进制而不考虑它存储的内容。

a = 256
i = 0

while(a > 0):
    a = a >> 8;
    i += 1;

print (i)

程序的行为如下：

a 是二进制的0000 0001 0000 0000 循环的每次运行都会将其向左移动 8：

loop 1:
0000 0001 >> 0000 0000
0000 0001 > 0 (1 > 0)

loop 2:

0000 0000 >> 0000 0001
0000 0000 > 0 (0 > 0)

END 0 is not > 0

所以需要 2 个字节来存储数字。

【参考方案5】：

在python命令提示符下，你可以使用函数的大小

**$ import python 
$ import ctypes
$ ctypes.sizeof(ctypes.c_int)**

【讨论】：

不是发帖人要求的。

喜欢用 C 编写代码的人可能应该这样做，而不是在手头没有 Python 解决方案的所有事情上都使用 ctypes。

【参考方案6】：

# Python 3

import math

nbr = 0xff                 # 255 defined in hexadecimal
nbr = "0:b".format(nbr)    # Transform the number into a string formated as bytes.

bit_length = len(nbr)      # Number of characters
byte_length = math.ceil( bit_length/8 ) # Get minimum number of bytes