Python内存浅析

Python内存分析

内存机制

转述：内存中的堆栈和数据结构堆栈不是一个概念，可以说内存中的堆栈是真实存在的物理区，数据结构中的堆栈是抽象的数据存储结构。

Python的内存机制和Java差不多，分为i栈内存区、堆内存区、常量区、数据区

换一句别人的话来说：内存空间在逻辑上分为三部分：代码区、静态数据区和动态数据区，动态数据区又分为栈区和堆区

栈内存区

栈内存(Stack)：栈内存比较小，但是速度快。一般存储运行方法的形参、局部变量、返回值。由系统自动分配和回收

堆内存

堆内存(Heap)：对内存一般比较大，但是速度慢。一般放对象

静态存储区

静态存储区(Stastic)：这个区域也可以叫做常量池。存储全局变量、静态变量、常量，常量包括final修饰的常量和String常量。系统自动分配和回收

数据区

数据区(Data)：这个区域专门加载代码字节数据，方法数据、函数等.高级调度（作业调度）、中级调度（内存调度）、低级调度（进程调度）控制代码区执行代码的切换.

---

变量在内存中的存储

可变数据和不可变数据

可变数据：列表(list)、字典(dict)

不可变数据：整型(int)、浮点型(float)、字符串型(String)、元组(tuple)

为什么要区别可变和不可变？

这里的可变和不可变指的是内存中的那块内容是否可变，当数据是可变的时候，对数据进行操作时并不需要重新申请新的内存空间，只需要在此数据空间后连续申请即可。而当数据是不可变时，对数据进行一些操作的时候是需要重新在内存中申请一段新的空间，来存放新的数据。

---

实例

看几个实例来更深入的认识内存分配：

例子1

a = "Hello"
b = 3
c = ["Hello", 3]
print(id(a), id(b))   # 140415037732720 93831947674432
print(id(c[0]), id(c[1]))  # 140415037732720 93831947674432

内存图：

因为Hello和3都是常量，所以打印出来的内存地址是相同的

例子2

class Person:
	def __init__(self):
		self.name = "二狗子"
		self.age = 20
		self.relatives = ["舅舅", "姑姑", "大爷"]
p = Person()
print(id(p.name), id(p.age))  # 140415037701936 93831947674976
p.name = "狗蛋"
p.age = 18
print(id(p.name), id(p.age))  # 140415037701840 93831947674912

内存图：

因为name是String字符串，age也是年龄都是常量，所以都是在静态存储区，并且当改变时是另开辟空间来存储新的数据。但是原来的数据并没有改变，所以打印出来的内存地址是不同的。

---

代码验证

来一个更有思考性的例子：

# 不可变数据
a = "Hello"
print('a的内存地址为：', id(a))
a = "World"
print('改变后a的内存地址为：', id(a))
# 可变数据
l = [12, 13, 15, 18, 20, "hello", ["world", "python"]]
b = 12
print(b, "的内存地址为：" ,id(b), id(l[0]))
b = "hello"
print(b, "的内存地址为：" ,id(b), id(l[0]))
b = ["world", "python"]
print(b, "的内存地址为：" ,id(b), id(l[0]))
print('b的内存地址为：', id(l))
l.append(4)
print('改变后b的内存地址为：', id(l))

id() 函数返回对象的唯一标识符，标识符是一个整数。

结果为：

由此可知，列表当中存储的也是各个元素的内存地址，而这些最终也会指向静态区。