Python 3.6 字典实现如何提高内存使用并保留插入顺序？

Python 3.6：字典保留插入顺序

从 Python 3.6 开始，CPython 实现中的字典表现出插入顺序，这与以前的版本有很大不同。此功能现已成为 Python 3.7 中保证的语言功能。

改进的内存使用和性能

与之前相比，新的字典实现显着减少了 20-25% 的内存使用Python 3.5。此改进源于实现中使用单独的数组：

• dk_entries: 按插入顺序存储条目 (PyDictKeyEntry)。
• dk_indices: 在 dk_entries 中存储条目的索引，充当散列table.

之前需要分配PyDictKeyEntry类型的稀疏数组，出于性能考虑导致空间浪费。新方法仅分配必要的条目，并采用 intX_t 类型的稀疏数组，这会消耗更少的内存。

使用的数据结构

最初，字典存储为 [ keyhash, key, value] 位于稀疏数组中，其中空条目用“--”表示。新方法将数据组织为：

• 索引： [None, 1, None, None, None, 0, None, 2]

• 条目： [[-9092791511155847987, 'timmy', 'red'],

          [-8522787127447073495, 'barry', 'green'],
          [-6480567542315338377, 'guido', 'blue']]
  

这个修改后的结构显着减少了内存开销。

插入的好处排序

虽然新的字典实现主要关注内存优化，但插入排序功能具有方便的应用：

• 保留对象添加到对象的顺序字典。
• 自定义字典的显示或迭代顺序

需要注意的是，在不同的 Python 实现或未来的语言版本中，不能保证插入顺序。然而，在 Python 3.7 及更高版本中，这是一个值得您信赖的有保证的功能。

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