Python 内部如何实现列表？

Python 列表实现：解开谜团

Python 列表是该语言的一个组成部分，用于存储任何类型元素的集合。许多开发人员对其底层实现进行了猜测，但最终的答案仍然难以捉摸。本文深入研究 Python 的 C 代码，揭开列表实现背后的真相。

通过检查头文件 listobject.h，我们发现了 Python 列表的基本结构：

typedef struct {
    PyObject_HEAD
    Py_ssize_t ob_size;

    /* Vector of pointers to list elements.  list[0] is ob_item[0], etc. */
    PyObject **ob_item;

    /* ob_item contains space for 'allocated' elements.  The number
     * currently in use is ob_size.
     * Invariants:
     *     0 ≤ ob_size ≤ allocated
     *     len(list) == ob_size
     *     ob_item == NULL implies ob_size == allocated == 0
     */
    Py_ssize_t allocated;
} PyListObject;

这段代码表明Python列表确实是作为向量或数组实现的。具体来说，它们利用过度分配策略，这意味着提前分配内存以用于列表中的潜在添加。

如果列表达到其分配的限制，listobject.c 中的调整大小代码将通过分配来扩展数组：

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

其中 newsize 表示请求的大小，无论是扩展任意数量的元素还是简单地附加一。

此外，Python 常见问题解答提供了有关列表实现的更多见解，突出了其动态和高效的性质，能够根据需要调整大小，同时保持性能。

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