Python はメモリ管理やサイズ変更などのリスト オブジェクトをどのように実装しますか?

Python のリスト オブジェクトの実装の詳細

Python プログラミング言語は、オブジェクト参照へのポインターの割り当てが過剰なベクトルとしてリストを実装します。リンクされたリストとは異なり、Python のリストはメモリ内の連続配列です。

これをさらに理解するために、Python ソース コードを詳しく調べてみましょう。

typedef struct {
    PyObject_HEAD
    Py_ssize_t ob_size;
    PyObject **ob_item;
    Py_ssize_t allocated;
} PyListObject;

ここで、ob_item はポインタのベクトルです。リストの要素を表すオブジェクト参照へ。 ob_size は現在リストに格納されている要素の数を示し、allocated はベクトルの現在の容量を表します。

Python のリスト実装では、増分サイズ変更の戦略が採用されています。リストがその容量に達すると、listobject.c 内のコードは、より多くの要素を収容できるようにベクトルを再割り当てします。この再割り当ては、サイズを 2 倍にすることではなく、次の式に従ってサイズを拡大することによって行われます:

new_allocated = (newsize >> 3) + (newsize <p>ここで、newsize は要求されたサイズです。この式は、効率性の必要性とメモリ断片化の可能性のバランスをとります。</p><p>この実装は、リストから要素が削除されても縮小しないという点で、真の動的配列とは異なることに注意してください。その結果、Python のリストには空のスロットが含まれる可能性があり、パフォーマンスとメモリ使用量に影響を与える可能性があります。</p>

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