Python內(nèi)存駐留機(jī)制

字符串駐留機(jī)制在許多面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言中都支持，比如Java、python、Ruby、PHP等，它是一種數(shù)據(jù)緩存機(jī)制，對(duì)不可變數(shù)據(jù)類(lèi)型使用同一個(gè)內(nèi)存地址，有效的節(jié)省了空間，本文主要介紹Python的內(nèi)存駐留機(jī)制。

十載的疏附網(wǎng)站建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)設(shè)計(jì)、前端、開(kāi)發(fā)、售后、文案、推廣等六對(duì)一服務(wù)，響應(yīng)快，48小時(shí)及時(shí)工作處理。全網(wǎng)整合營(yíng)銷(xiāo)推廣的優(yōu)勢(shì)是能夠根據(jù)用戶(hù)設(shè)備顯示端的尺寸不同，自動(dòng)調(diào)整疏附建站的顯示方式，使網(wǎng)站能夠適用不同顯示終端，在瀏覽器中調(diào)整網(wǎng)站的寬度，無(wú)論在任何一種瀏覽器上瀏覽網(wǎng)站，都能展現(xiàn)優(yōu)雅布局與設(shè)計(jì)，從而大程度地提升瀏覽體驗(yàn)。創(chuàng)新互聯(lián)從事“疏附網(wǎng)站設(shè)計(jì)”,“疏附網(wǎng)站推廣”以來(lái)，每個(gè)客戶(hù)項(xiàng)目都認(rèn)真落實(shí)執(zhí)行。

字符串駐留就是每個(gè)字符串只有一個(gè)副本，多個(gè)對(duì)象共享該副本，駐留只針對(duì)不可變數(shù)據(jù)類(lèi)型，比如字符串，布爾值，數(shù)字等。在這些固定數(shù)據(jù)類(lèi)型處理中，使用駐留可以有效節(jié)省時(shí)間和空間，當(dāng)然在駐留池中創(chuàng)建或者插入新的內(nèi)容會(huì)消耗一定的時(shí)間。

下面舉例介紹python中的駐留機(jī)制。

在Python對(duì)象及內(nèi)存管理機(jī)制一文中介紹了python的參數(shù)傳遞以及以及內(nèi)存管理機(jī)制，來(lái)看下面一段代碼：

知道結(jié)果是什么嗎？下面是執(zhí)行結(jié)果：

l1和l2內(nèi)容相同，卻指向了不同的內(nèi)存地址，l2和l3之間使用等號(hào)賦值，所以指向了同一個(gè)對(duì)象。因?yàn)榱斜硎强勺儗?duì)象，每創(chuàng)建一個(gè)列表，都會(huì)重新分配內(nèi)存，列表對(duì)象是沒(méi)有“內(nèi)存駐留”機(jī)制的。下面來(lái)看不可變數(shù)據(jù)類(lèi)型的駐留機(jī)制。

在 Jupyter或者控制臺(tái)交互環(huán)境 中執(zhí)行下面代碼：

執(zhí)行結(jié)果：

可以發(fā)現(xiàn)a1和b1指向了不同的地址，a2和b2指向了相同的地址，這是為什么呢？

因?yàn)閱?dòng)時(shí)，Python 將一個(gè) -5~256 之間整數(shù)列表預(yù)加載（緩存）到內(nèi)存中，我們?cè)谶@個(gè)范圍內(nèi)創(chuàng)建一個(gè)整數(shù)對(duì)象時(shí)，python會(huì)自動(dòng)引用緩存的對(duì)象，不會(huì)創(chuàng)建新的整數(shù)對(duì)象。

浮點(diǎn)型不支持：

如果上面的代碼在非交互環(huán)境，也就是將代碼作為python腳本運(yùn)行的結(jié)果是什么呢？（運(yùn)行環(huán)境為python3.7）

全為T(mén)rue，沒(méi)有明確的限定臨界值，都進(jìn)行了駐留操作。這是因?yàn)槭褂貌煌沫h(huán)境時(shí)，代碼的優(yōu)化方式不同。

在 Jupyter或者控制臺(tái)交互環(huán)境 中：

滿(mǎn)足標(biāo)識(shí)符命名規(guī)范的字符：

結(jié)果：

乘法獲取字符串（運(yùn)行環(huán)境為python3.7）

結(jié)果：

在非交互環(huán)境中：

注意： 字符串是在編譯時(shí)進(jìn)行駐留 ，也就是說(shuō)，如果字符串的值不能在編譯時(shí)進(jìn)行計(jì)算，將不會(huì)駐留。比如下面的例子：

在交互環(huán)境執(zhí)行結(jié)果如下：

都指向不同的內(nèi)存。

python 3.7 非交互環(huán)境執(zhí)行結(jié)果：

發(fā)現(xiàn)d和e指向不同的內(nèi)存，因?yàn)閐和e不是在編譯時(shí)計(jì)算的，而是在運(yùn)行時(shí)計(jì)算的。前面的 a = 'aa'*50 是在編譯時(shí)計(jì)算的。

除了上面介紹的python默認(rèn)的駐留外，可以使用sys模塊中的intern()函數(shù)來(lái)指定駐留內(nèi)容

結(jié)果：

使用intern()后，都指向了相同的地址。

本文主要介紹了python的內(nèi)存駐留，內(nèi)存駐留是python優(yōu)化的一種策略，注意不同運(yùn)行環(huán)境下優(yōu)化策略不一樣，不同的python版本也不相同。注意字符串是在編譯時(shí)進(jìn)行駐留。

--THE END--

python使用函數(shù)可以減小內(nèi)存開(kāi)支嗎

函數(shù)其實(shí)也就是封裝好的算法代碼，因?yàn)橐恍┏Ｓ煤瘮?shù)都經(jīng)過(guò)開(kāi)發(fā)者，用戶(hù)的多次測(cè)試優(yōu)化，在python的開(kāi)源環(huán)境下更是如此，所以大多時(shí)候比新手開(kāi)發(fā)者自己寫(xiě)的方法內(nèi)存性能都有提升，但針對(duì)不同的需求，自己寫(xiě)新的算法可能更優(yōu)，并不絕對(duì)

Python中的10條冷門(mén)知識(shí)

下面時(shí)Python中一些不常見(jiàn)的冷門(mén)知識(shí)，感興趣的小伙伴不妨來(lái)學(xué)習(xí)一下。

1、省略號(hào)也是對(duì)象

… 這是省略號(hào)，在Python中，一切皆對(duì)象。它也不例外。在 Python 中，它叫做 Ellipsis 。在 Python 3 中你可以直接寫(xiě)…來(lái)得到這玩意。

...

Ellipsis

type(...)

class 'ellipsis'

而在 Python2 中沒(méi)有…這個(gè)語(yǔ)法，只能直接寫(xiě)Ellipsis來(lái)獲取。

Ellipsis

Ellipsis

type(Ellipsis)

type 'ellipsis'

它轉(zhuǎn)為布爾值時(shí)為真

bool(...)

True

最后，這東西是一個(gè)單例。

id(...)

4362672336

id(...)

4362672336

這東西有啥用呢？據(jù)說(shuō)它是Numpy的語(yǔ)法糖，不玩 Numpy 的人，可以說(shuō)是沒(méi)啥用的。

在網(wǎng)上只看到這個(gè) 用 … 代替 pass ，稍微有點(diǎn)用，但又不是必須使用的。

try:

1/0

except ZeroDivisionError:

...

2、增量賦值的性能更好

諸如 += 和 *= 這些運(yùn)算符，叫做 增量賦值運(yùn)算符。這里使用用 += 舉例，以下兩種寫(xiě)法，在效果上是等價(jià)的。

# 第一種

a = 1 ; a += 1

# 第二種

a = 1; a = a + 1

+= 其背后使用的魔法方法是 iadd，如果沒(méi)有實(shí)現(xiàn)這個(gè)方法則會(huì)退而求其次，使用 add 。

這兩種寫(xiě)法有什么區(qū)別呢？

用列表舉例 a += b，使用 add 的話(huà)就像是使用了a.extend(b),如果使用 add 的話(huà)，則是 a = a+b,前者是直接在原列表上進(jìn)行擴(kuò)展，而后者是先從原列表中取出值，在一個(gè)新的列表中進(jìn)行擴(kuò)展，然后再將新的列表對(duì)象返回給變量，顯然后者的消耗要大些。

所以在能使用增量賦值的時(shí)候盡量使用它。

3、and 和or 的取值順序

and 和 or 是我們?cè)偈煜げ贿^(guò)的兩個(gè)邏輯運(yùn)算符。而我們通常只用它來(lái)做判斷，很少用它來(lái)取值。

如果一個(gè)or表達(dá)式中所有值都為真，Python會(huì)選擇第一個(gè)值，而and表達(dá)式則會(huì)選擇第二個(gè)。

(2 or 3) * (5 and 7)

14 # 2*7

4、修改解釋器提示符

import sys

sys.ps1

' '

sys.ps2

'... '

sys.ps2 = '---------------- '

sys.ps1 = 'Python編程時(shí)光'

Python編程時(shí)光for i in range(2):

---------------- print (i)

----------------

5、默認(rèn)參數(shù)最好不為可變對(duì)象

函數(shù)的參數(shù)分三種

可變參數(shù)

默認(rèn)參數(shù)

關(guān)鍵字參數(shù)

今天要說(shuō)的是，傳遞默認(rèn)參數(shù)時(shí)，新手很容易踩雷的一個(gè)坑。

先來(lái)看一個(gè)示例：

def func(item, item_list=[]):

item_list.append(item)

print(item_list)

func('iphone')

func('xiaomi', item_list=['oppo','vivo'])

func('huawei')

在這里，你可以暫停一下，思考一下會(huì)輸出什么？

思考過(guò)后，你的答案是否和下面的一致呢

['iphone']

['oppo', 'vivo', 'xiaomi']

['iphone', 'huawei']

如果是，那你可以跳過(guò)這部分內(nèi)容，如果不是，請(qǐng)接著往下看，這里來(lái)分析一下。

Python 中的 def 語(yǔ)句在每次執(zhí)行的時(shí)候都初始化一個(gè)函數(shù)對(duì)象，這個(gè)函數(shù)對(duì)象就是我們要調(diào)用的函數(shù)，可以把它當(dāng)成一個(gè)一般的對(duì)象，只不過(guò)這個(gè)對(duì)象擁有一個(gè)可執(zhí)行的方法和部分屬性。

對(duì)于參數(shù)中提供了初始值的參數(shù)，由于 Python 中的函數(shù)參數(shù)傳遞的是對(duì)象，也可以認(rèn)為是傳地址，在第一次初始化 def 的時(shí)候，會(huì)先生成這個(gè)可變對(duì)象的內(nèi)存地址，然后將這個(gè)默認(rèn)參數(shù) item_list 會(huì)與這個(gè)內(nèi)存地址綁定。在后面的函數(shù)調(diào)用中，如果調(diào)用方指定了新的默認(rèn)值，就會(huì)將原來(lái)的默認(rèn)值覆蓋。如果調(diào)用方?jīng)]有指定新的默認(rèn)值，那就會(huì)使用原來(lái)的默認(rèn)值。

在這里插入圖片描述

6、訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)中的私有方法

大家都知道，類(lèi)中可供直接調(diào)用的方法，只有公有方法（protected類(lèi)型的方法也可以，但是不建議）。也就是說(shuō)，類(lèi)的私有方法是無(wú)法直接調(diào)用的。

這里先看一下例子

class Kls():

def public(self):

print('Hello public world!')

def __private(self):

print('Hello private world!')

def call_private(self):

self.__private()

ins = Kls()

# 調(diào)用公有方法，沒(méi)問(wèn)題

ins.public()

# 直接調(diào)用私有方法，不行

ins.__private()

# 但你可以通過(guò)內(nèi)部公有方法，進(jìn)行代理

ins.call_private()

既然都是方法，那我們真的沒(méi)有方法可以直接調(diào)用嗎？

當(dāng)然有啦，只是建議你千萬(wàn)不要這樣弄，這里只是普及，讓你了解一下。

# 調(diào)用私有方法，以下兩種等價(jià)

ins._Kls__private()

ins.call_private()

7、時(shí)有時(shí)無(wú)的切片異常

這是個(gè)簡(jiǎn)單例子

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]

print(my_list[5])

Traceback (most recent call last):

File "F:/Python Script/test.py", line 2, in module

print(my_list[5])

IndexError: list index out of range

來(lái)看看，如下這種寫(xiě)法就不會(huì)報(bào)索引異常，執(zhí)行my_list[5:]，會(huì)返回一個(gè)新list：[]。

my_list = [1, 2, 3]

print(my_list[5:])

8、for 死循環(huán)

for 循環(huán)可以說(shuō)是 基礎(chǔ)得不能再基礎(chǔ)的知識(shí)點(diǎn)了。但是如果讓你用 for 寫(xiě)一個(gè)死循環(huán)，你會(huì)寫(xiě)嗎？（問(wèn)題來(lái)自群友 陳**）

這是個(gè)開(kāi)放性的問(wèn)題，在往下看之前，建議你先嘗試自己思考，你會(huì)如何解答。

好了，如果你還沒(méi)有思路，那就來(lái)看一下 一個(gè)海外 MIT 群友的回答:

for i in iter(int, 1):pass

是不是懵逼了。iter 還有這種用法？這為啥是個(gè)死循環(huán)？

這真的是個(gè)冷知識(shí)，關(guān)于這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，你如果看中文網(wǎng)站，可能找不到相關(guān)資料。

還好你可以通過(guò) IDE 看py源碼里的注釋內(nèi)容，介紹了很詳細(xì)的使用方法。

原來(lái)iter有兩種使用方法，通常我們的認(rèn)知是第一種，將一個(gè)列表轉(zhuǎn)化為一個(gè)迭代器。

而第二種方法，他接收一個(gè) callable對(duì)象，和一個(gè)sentinel 參數(shù)。第一個(gè)對(duì)象會(huì)一直運(yùn)行，直到它返回 sentinel 值才結(jié)束。

在這里插入圖片描述

那int 呢，這又是一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，int 是一個(gè)內(nèi)建方法。通過(guò)看注釋?zhuān)梢钥闯鏊怯心J(rèn)值0的。你可以在終端上輸入 int() 看看是不是返回0。

在這里插入圖片描述

由于int() 永遠(yuǎn)返回0，永遠(yuǎn)返回不了1，所以這個(gè) for 循環(huán)會(huì)沒(méi)有終點(diǎn)。一直運(yùn)行下去。

9、奇怪的字符串

字符串類(lèi)型作為 Python 中最常用的數(shù)據(jù)類(lèi)型之一，Python解釋器為了提高字符串使用的效率和使用性能，做了很多優(yōu)化。

例如：Python 解釋器中使用了 intern（字符串駐留）的技術(shù)來(lái)提高字符串效率。

什么是 intern 機(jī)制？就是同樣的字符串對(duì)象僅僅會(huì)保存一份，放在一個(gè)字符串儲(chǔ)蓄池中，是共用的，當(dāng)然，肯定不能改變，這也決定了字符串必須是不可變對(duì)象。

示例一

# Python2.7

a = "Hello_Python"

id(a)

32045616

id("Hello" + "_" + "Python")

32045616

# Python3.7

a = "Hello_Python"

id(a)

38764272

id("Hello" + "_" + "Python")

32045616

示例二

a = "MING"

b = "MING"

a is b

True

# Python2.7

a, b = "MING!", "MING!"

a is b

True

# Python3.7

a, b = "MING!", "MING!"

a is b

False

示例三

# Python2.7

'a' * 20 is 'aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa'

True

'a' * 21 is 'aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa'

False

# Python3.7

'a' * 20 is 'aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa'

True

'a' * 21 is 'aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa'

True

示例四

s1="hello"

s2="hello"

s1 is s2

True

# 如果有空格，默認(rèn)不啟用intern機(jī)制

s1="hell o"

s2="hell o"

s1 is s2

False

# 如果一個(gè)字符串長(zhǎng)度超過(guò)20個(gè)字符，不啟動(dòng)intern機(jī)制

s1 = "a" * 20

s2 = "a" * 20

s1 is s2

True

s1 = "a" * 21

s2 = "a" * 21

s1 is s2

False

s1 = "ab" * 10

s2 = "ab" * 10

s1 is s2

True

s1 = "ab" * 11

s2 = "ab" * 11

s1 is s2

False

10、兩次return

我們都知道，try…finally… 語(yǔ)句的用法，不管 try 里面是正常執(zhí)行還是報(bào)異常，最終都能保證finally能夠執(zhí)行。

同時(shí)，我們又知道，一個(gè)函數(shù)里只要遇到 return 函數(shù)就會(huì)立馬結(jié)束。

基于以上這兩點(diǎn)，我們來(lái)看看這個(gè)例子，到底運(yùn)行過(guò)程是怎么樣的？

def func():

... try:

... return 'try'

... finally:

... return 'finally'

...

func()

'finally'

驚奇的發(fā)現(xiàn)，在try里的return居然不起作用。

原因是，在try…finally…語(yǔ)句中，try中的return會(huì)被直接忽視，因?yàn)橐ＷCfinally能夠執(zhí)行。

分享題目：python內(nèi)存優(yōu)化函數(shù) python內(nèi)存機(jī)制
瀏覽路徑：http://chinadenli.net/article30/hgjpso.html

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