列表和元组存储结构的差异是怎样的?它们性能的详细比较又如何?
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- 技术专家团-辉煌仪奇 2022-02-23 13:41关注
元组和列表最大的区别就是,列表中的元素可以进行任意修改,就好比是用铅笔在纸上写的字,写错了还可以擦除重写;而元组中的元素无法修改,除非将元组整体替换掉,就好比是用圆珠笔写的字,写了就擦不掉了,除非换一张纸。
>>> listdemo = [] >>> listdemo.__sizeof__() 40 >>> tupleDemo = () >>> tupleDemo.__sizeof__() 24
由于列表是动态的,它需要存储指针来指向对应的元素(占用 8 个字节)。另外,由于列表中元素可变,所以需要额外存储已经分配的长度大小(占用 8 个字节)。但是对于元组,情况就不同了,元组长度大小固定,且存储元素不可变,所以存储空间也是固定的。
Python 会在后台,对静态数据做一些资源缓存。通常来说,因为垃圾回收机制的存在,如果一些变量不被使用了,Python 就会回收它们所占用的内存,返还给操作系统,以便其他变量或其他应用使用。
但是对于一些静态变量(比如元组),如果它不被使用并且占用空间不大时,Python 会暂时缓存这部分内存。这样的话,当下次再创建同样大小的元组时,Python 就可以不用再向操作系统发出请求去寻找内存,而是可以直接分配之前缓存的内存空间,这样就能大大加快程序的运行速度。下面的例子,是计算初始化一个相同元素的列表和元组分别所需的时间。我们可以看到,元组的初始化速度要比列表快 5 倍。
C:\Users\mengma>python -m timeit 'x=(1,2,3,4,5,6)' 20000000 loops, best of 5: 9.97 nsec per loop C:\Users\mengma>python -m timeit 'x=[1,2,3,4,5,6]' 5000000 loops, best of 5: 50.1 nsec per loop
当然,如果你想要增加、删减或者改变元素,那么列表显然更优。因为对于元组来说,必须得通过新建一个元组来完成。
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