python之小数据池
代码块
Python 程序 是由代码块构造的。块是一个python程序的文本,它是作为一个执行单元的。
代码块:一个模块,一个函数,一个类,一个文件等都是一个代码块。
而作为交互方式输入的每个命令都是一个代码块。
什么叫交互方式呢?就是咱们在cmd中进入python解释器里同,每一行代码就是一个代码块。
对于一个文件中的两个函数,也分别是两个不同的代码块:
代码块的缓存机制
Python在执行同一个代码块的初始化对象的命令时,会检查是否其值是否已经存在,如果存在,会将其重用。换句话说:执行同一个代码块时,遇到初始化对象的命令时,他会将初始化的这个变量与值存储在一个字典中,在遇到新的变量时,会先在字典中查询记录,如果有同样的记录那么它会重复使用这个字典中的之前的这个值。所以在你给出的例子中,文件执行时(同一个代码块)会把i1、i2两个变量指向同一个对象,满足缓存机制则他们在内存中只存在一个,即:id相同。
代码块的缓存机制的适用范围: int(float),str,bool。
int(float):任何数字在同一代码块下都会复用。
bool:True和False在字典中会以1,0方式存在,并且复用。
优点:能够提高一些字符串,整数处理人物在时间和空间上的性能;
需要值相同的字符串,整数的时候,直接从‘字典’中取出复用,避免频繁的创建和销毁,提升效率,节约内存。
小数据池
小数据池,也称为小整数缓存机制,或者称为驻留机制等
大前提:小数据池也是只针对 int(float),str,bool。
小数据池是针对不同代码块之间的缓存机制!!!
官方对于整数,字符串的小数据池是这么说的:
对于整数,Python官方文档中这么说: The current implementation keeps an array of integer objects for all integers between -5 and 256, when you create an int in that range you actually just get back a reference to the existing object. So it should be possible to change the value of 1. I suspect the behaviour of Python in this case is undefined. 对于字符串: Incompute science, string interning is method of storing only onecopy of each distinct string value,which must be immutable. Interning string makes some stringprocessing tasks more time- or space-efficient at the cost of requiring moretime when the string is
created or interned. The distinct values are stored in a string intern pool. --引自维基百科
上面的意思就是:
Python自动将-5~256的整数进行了缓存,当你将这些整数赋值给变量时,并不会重新创建对象,而是使用已经创建好的缓存对象。
python会将一定规则的字符串在字符串驻留池中,创建一份,当你将这些字符串赋值给变量时,并不会重新创建对象, 而是使用在字符串驻留池中创建好的对象。
其实,无论是缓存还是字符串驻留池,都是python做的一个优化,就是将~5-256的整数,和一定规则的字符串,放在一个‘池’(容器,或者字典)中,无论程序中那些变量指向这些范围内的整数或者字符串,那么他直接在这个‘池’中引用,言外之意,就是内存中之创建一个。
优点:能够提高一些字符串,整数处理人物在时间和空间上的性能;需要值相同的字符串,整数的时候,直接从‘池’里拿来用,避免频繁的创建和销毁,提升效率,节约内存。
缺点:在‘池’中创建或插入字符串,整数时,会花费更多的时间
补充:小数据池,可以理解为ORACLE数据库中的SGA,即共享全局区,所以python进程共享的。
int: 对于整数来说,当整数范围在 -5 ~ 256 这个闭区间时,会放进小数据池,此时多个变量同时指向同一个(在这个范围内的)数字,他们在内存中指向的都是一个内存地址。
那么对于字符串的规定呢?
str:字符串要从下面这几个大方向讨论:
1. 字符串的长度为0或1时,默认都采用驻留机制(小数据池)
>>> s1 = '$' >>> s2 = '$' >>> print(id(s1),id(s2)) 2647489083856 >>> print(s1 is s2 ) True >>>
2. 字符串的长度>1,且只含有大小写字母,数字,下划线时,才会默认驻留。
>>> s1 ='chris_is_a_old_boy_driver' >>> s2 = 'chris_is_a_old_boy_driver' >>> print(s1 is s2) True >>>
3. 用乘法得到的字符串,分两种情况:
3.1 乘数为1时:
仅含大小写字母,数字,下划线,默认驻留。
>>> >>> a = 'abcedfgjihiklsodopqrstuvwxyz_8989' >>> b = a * 1 >>> print(a is b) True >>>
含其他字符,长度>1, 默认驻留。
>>> a = 'abcedfgjihiklsodopqrstuvwxyz_8989##' >>> b = a * 1 >>> print(a is b) True >>>
3.2 乘数 >= 2 时:
仅含大小写字母、数字、下划线,总长度<=20,默认驻留。
>>> a = 'abcedfgjihiklsodopqrstuvwxyz_8989' >>> b = a * 2 >>> c = a * 2 >>> print(b is c ) False
4. 指定驻留
>>> from sys import intern >>> a = intern('hello!@' * 20 ) >>> b = intern('hello!@' * 20 ) >>> print(a is b) True >>>
满足以上字符串的规则时,就符合小数据的概念。
bool值 就是True,False,无论你创建多少个变量指向True,False,那么他在内存中只存在一个。
看一下用了小数据池(驻留机制)的效率有多高:
显而易见,节省大量内存在字符串比较时,非驻留比较效率o(n),驻留时比较效率o(1)。