Python 如何實現其列表對象，包括記憶體管理和調整大小？

Python 列表物件的實作細節

Python 程式語言將其清單實作為指向物件所引用的指標的過度分配向量。與鍊錶不同，Python 的列表是記憶體中的連續數組。

為了進一步理解這一點，讓我們深入研究 Python 原始碼：

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

這裡，ob_item 是一個指標向量物件引用，表示列表的元素。 ob_size 表示目前儲存在清單中的元素數量，allocate 表示向量目前的容量。

Python 的清單實作採用增量調整大小的策略。當清單達到其容量時，listobject.c 中的程式碼會重新分配向量以容納更多元素。這種重新分配不是透過將大小加倍來實現，而是透過根據以下公式進行增長來實現：

new_allocated = (newsize >> 3) + (newsize < 9 ? 3 : 6);
new_allocated += newsize;

其中 newsize 是請求的大小。此公式平衡了效率需求與記憶體碎片的可能性。

值得注意的是，此實作與真正的動態陣列不同，因為從清單中刪除元素時它不會收縮。因此，Python 中的列表可能包含空槽，這可能會對效能和記憶體使用產生影響。

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