Python 中的sys模块极为基础而重要，它主要提供了一些给解释器使用（或由它维护）的变量，以及一些与解释器强交互的函数。

本次的Python学习教程分享将会频繁地使用该模块的getsizeof()方法，因此，先简单跟大家介绍一下：

这个方法用于获取一个对象的字节大小（bytes）它只计算直接占用的内存，而不计算对象内所引用对象的内存

这里有个直观的例子：

importsysa=[1,2]b=[a,a]#即[[1,2],[1,2]]#a、b都只有两个元素，所以直接占用的大小相等sys.getsizeof(a)#结果：80sys.getsizeof(b)#结果：80

上例说明了一件事：一个静态创建的列表，如果只包含两个元素，那它自身占用的内存就是 80 字节，不管其元素所指向的对象是什么。

好了，拥有这把测量工具，我们就来探究一下 Python 的内置对象都藏了哪些你不知道小秘密吧。

1、空对象不是“空”的！

对于我们熟知的一些空对象，例如空字符串、空列表、空字典等等，不知道大家是否曾好奇过，是否曾思考过这些问题：

空的对象是不是不占用内存呢？如果占内存，那占用多少呢？为什么是这样分配的呢？

直接上代码，一起来看看几类基本数据结构的空对象的大小：

importsyssys.getsizeof("")#49sys.getsizeof([])#64sys.getsizeof(())#48sys.getsizeof(set())#224sys.getsizeof(dict())#240#作为参照：sys.getsizeof(1)#28sys.getsizeof(True)#28

可见，虽然都是空对象，但是这些对象在内存分配上并不为“空”，而且分配得还挺大（记住这几个数字哦，后面会考）。

排一下序：基础数字<空元组 < 空字符串 < 空列表 < 空集合 < 空字典。

这个小秘密该怎么解释呢？

因为这些空对象都是容器，我们可以抽象地理解：它们的一部分内存用于创建容器的骨架、记录容器的信息（如引用计数、使用量信息等等）、还有一部分内存则是预分配的。

2、内存扩充不是均匀的！

空对象并不为空，一部分原因是 Python 解释器为它们预分配了一些初始空间。在不超出初始内存的情况下，每次新增元素，就使用已有内存，因而避免了再去申请新的内存。

那么，如果初始内存被分配完之后，新的内存是怎么分配的呢？

importsysletters="abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"a=[]foriinletters:a.append(i)print(f'{len(a)},sys.getsizeof(a)={sys.getsizeof(a)}')b=set()forjinletters:b.add(j)print(f'{len(b)},sys.getsizeof(b)={sys.getsizeof(b)}')c=dict()forkinletters:c[k]=kprint(f'{len(c)},sys.getsizeof(c)={sys.getsizeof(c)}')

分别给三类可变对象添加 26 个元素，看看结果如何：

由此能看出可变对象在扩充时的秘密：

超额分配机制：申请新内存时并不是按需分配的，而是多分配一些，因此当再添加少量元素时，不需要马上去申请新内存非均匀分配机制：三类对象申请新内存的频率是不同的，而同一类对象每次超额分配的内存并不是均匀的，而是逐渐扩大的

3、列表不等于列表！

以上的可变对象在扩充时，有相似的分配机制，在动态扩容时可明显看出效果。

那么，静态创建的对象是否也有这样的分配机制呢？它跟动态扩容比，是否有所区别呢？

先看看集合与字典：

#静态创建对象set_1={1,2,3,4}set_2={1,2,3,4,5}dict_1={'a':1,'b':2,'c':3,'d':4,'e':5}dict_2={'a':1,'b':2,'c':3,'d':4,'e':5,'f':6}sys.getsizeof(set_1)#224sys.getsizeof(set_2)#736sys.getsizeof(dict_1)#240sys.getsizeof(dict_2)#368

看到这个结果，再对比上一节的截图，可以看出：在元素个数相等时，静态创建的集合/字典所占的内存跟动态扩容时完全一样。

这个结论是否适用于列表对象呢？一起看看：

list_1=['a','b']list_2=['a','b','c']list_3=['a','b','c','d']list_4=['a','b','c','d','e']sys.getsizeof(list_1)#80sys.getsizeof(list_2)#88sys.getsizeof(list_3)#96sys.getsizeof(list_4)#104

上一节的截图显示，列表在前 4 个元素时都占 96 字节，在 5 个元素时占 128 字节，与这里明显矛盾。

所以，这个秘密昭然若揭：在元素个数相等时，静态创建的列表所占的内存有可能小于动态扩容时的内存！

也就是说，这两种列表看似相同，实际却不同！列表不等于列表！

4、消减元素并不会释放内存！

前面提到了，扩充可变对象时，可能会申请新的内存。

那么，如果反过来缩减可变对象，减掉一些元素后，新申请的内存是否会自动回收掉呢？

importsysa=[1,2,3,4]sys.getsizeof(a)#初始值：96a.append(5)#扩充后：[1,2,3,4,5]sys.getsizeof(a)#扩充后：128a.pop()#缩减后：[1,2,3,4]sys.getsizeof(a)#缩减后：128

如代码所示，列表在一扩一缩后，虽然回到了原样，但是所占用的内存空间可没有自动释放啊。其它的可变对象同理。

这就是 Python 的小秘密了，“胖子无法减重原理”：瘦子变胖容易，缩减身型也容易，但是体重减不掉，哈哈~~~

5、空字典不等于空字典！

使用 pop() 方法，只会缩减可变对象中的元素，但并不会释放已申请的内存空间。

还有个 clear() 方法，它会清空可变对象的所有元素，让我们试试看吧：

importsysa=[1,2,3]b={1,2,3}c={'a':1,'b':2,'c':3}sys.getsizeof(a)#88sys.getsizeof(b)#224sys.getsizeof(c)#240a.clear()#清空后：[]b.clear()#清空后：set()c.clear()#清空后：{}，也即dict()

调用 clear() 方法，我们就获得了几个空对象。

在第一小节里，它们的内存大小已经被查验过了。（前面说过会考的，请默写回看下）

但是，如果这时再查验的话，你会惊讶地发现，这些空对象的大小跟前面查的并不完全一样！

#承接前面的清空操作：sys.getsizeof(a)#64sys.getsizeof(b)#224sys.getsizeof(c)#72

空列表与空元组的大小不变，然而空字典（72）竟然比前面的空字典（240）要小很多！

也就是说，列表与元组在清空元素后，回到起点不变初心，然而，字典这家伙却是“赔了夫人又折兵”，不仅把“吃”进去的全吐出来了，还把自己的老本给亏掉了！

字典的这个秘密藏得挺深的，说实话我也是刚刚获知，百思不得其解……

好啦，就这么多啦！看完之后，是不是涨姿势了？