程序设计导论：Python语言实践

4.1.9　内存

和运行时间一样，程序的内存使用与物理世界直接关联：计算机的大量电路使程序可以存储值并随后访问这些值。在给定时间内，你需要存储的值越多，则需要的电路越多。如果要关注成本，就必须关注内存的使用情况。你也许已经意识到计算机内存使用的一些限制（有时候甚至比时间更重要），因为你可能需要花费更多的钱购买额外的内存条。

在一开始，你就应该意识到Python语言的纯面向对象程序设计方法（一切皆对象，甚至布尔值也被视为对象）带来的灵活性是有代价的，其中一种最主要的代价是内存消耗。通过分析若干特定的例子，我们将更深刻地理解这个概念。

计算机上的Python内存使用有严格的定义（每次当你运行程序时，每个值均占用同样的内存空间），但是Python可以在许多计算机设备上实现，并且内存消耗与实现有关。不同版本的Python可能使用不同方法实现同一种数据类型。为了简单起见，我们使用“典型的”（typical）这个词语来表示特别与机器相关的值。分析内存使用状况与分析时间使用状况有些不同，主要因为Python的最重要功能特征之一就是内存分配系统，其设计目标是减轻管理内存的繁重工作。当然，建议读者在适当的时候尽可能充分利用这种功能。而且，你还有责任了解，或者至少是大致了解，内存需求可能会在什么时候妨碍用户解决给定的问题。

计算机内存被划分为字节，每个字节包含8位，每个位是单个二进制位。要确定一个Python程序的内存使用情况，我们统计程序使用的对象数量，然后根据对象的类型乘以各对象占用的字节数。要使用这种方法，我们必须知道给定类型的一个对象所占用的字节数。要确定一个对象的内存消耗，我们累计其实例变量占用的内存量以及与每个对象关联的开销。

Python并没有定义我们所使用的内置数据类型（int、float、bool、str和list）的大小。这些数据类型对象的大小在不同的系统中各不相同。因而，你创建的数据类型的大小在不同的系统中也各不相同，因为它们基于这些内置的数据类型。函数调用sys.getsizeof(x)返回一个内置数据类型x在你的系统中占用的字节数。在本节给出的数值是在典型的系统上，通过在交互式Python中使用这个函数收集到的观测值。建议读者在自己的计算机上尝试同样的操作！ ...