理解Python中大整数的内存分配

Question

Python如何为大整数分配内存？在

一个int类型的大小是28 bytes，当我不断增加int的值时，大小以4 bytes为增量增加。在

1. 为什么28 bytes初始值为1那么低？

2. 为什么增加4 bytes？

PS：我在x86u64（64位机器）上运行Python3.5.2。关于（3.0以上）解释程序如何处理如此巨大的数字的任何建议/资源/政治公众人物都是我要找的。在

说明尺寸的代码：

>>> a=1
>>> print(a.__sizeof__())
28
>>> a=1024
>>> print(a.__sizeof__())
28
>>> a=1024*1024*1024
>>> print(a.__sizeof__())
32
>>> a=1024*1024*1024*1024
>>> print(a.__sizeof__())
32
>>> a=1024*1024*1024*1024*1024*1024
>>> a
1152921504606846976
>>> print(a.__sizeof__())
36

Answer 1

Why 28 bytes initially for any value as low as 1?

我完全相信@bgusach answered that；Python使用C结构来表示Python世界中的对象，任何对象including ^{}s：

struct _longobject {
    PyObject_VAR_HEAD
    digit ob_digit[1];
};

^{}是一个宏，它在展开时在结构中添加另一个字段（字段^{}，它专门用于具有某种长度概念的对象），并且，^{}是一个保存数字值的数组。Boiler-plate的大小来自于这个结构，对于小的和大的Python数。在

Why increments of 4 bytes?

因为，当创建一个更大的数字时，大小（以字节为单位）是sizeof(digit)的倍数；在^{}中，为新的{}分配内存是用PyObject_MALLOC执行的：

^{pr2}$

^{offsetof(PyLongObject, ob_digit)是与保持其值无关的长对象的“boiler plate”（字节）。}

在包含struct _longobject的头文件中，digit被定义为uint32的typedef：

typedef uint32_t digit;

而sizeof(uint32_t)是4字节。这就是当_PyLong_New的size参数增加时，以字节为单位的大小增加的量。在

---

当然，这正是CPython选择实现它的方式。这是一个实现细节，因此您不会在政治公众人物中找到太多信息。如果可以找到对应的线程：-），python dev邮件列表将举行实现讨论。在

不管怎样，您可能会在其他流行的实现中发现不同的行为，所以不要认为这是理所当然的。在

Answer 2

其实很简单。Python的int不是您可能会习惯于其他语言的那种原语，而是一个完整的对象，包括它的方法和所有的东西。这就是间接费用的来源。在

然后，就有了有效负载本身，即所表示的整数。这是没有限制的，除了你的记忆力。在

Python的int的大小就是它需要表示的数字加上一点开销。在

如果要进一步阅读，请查看relevant part of the documentation：

Integers have unlimited precision