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。

复制代码
>>>
>>> a = 'abcedfgjihiklsodopqrstuvwxyz_8989'
>>> b = a * 1
>>> print(a is b)
True
>>>
复制代码

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

复制代码
>>> from sys import intern
>>> a = intern('hello!@' * 20 )
>>> b = intern('hello!@' * 20 )
>>> print(a is b)
True
>>>
复制代码

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)。

 

参考网址:https://www.cnblogs.com/jin-xin/articles/9439483.html

原文地址:https://www.cnblogs.com/hnlmy/p/10634606.html