Python中_sizeof_()和getsizeof()方法的区别

2025年1月5日 | 阅读 5 分钟

Python 是一种多功能、动态类型的编程语言，为开发人员提供了海量的内置函数和方法来方便地执行各种任务。当涉及评估对象内存使用量时，常用的方法有两种：__sizeof__() 和 getsizeof()。虽然它们乍一看可能很相似，但存在细微的差别，开发人员需要了解这些差别才能有效地管理其 Python 应用程序中的内存。

Python 中的内存管理基础

在深入探讨 __sizeof__() 和 getsizeof() 的具体细节之前，让我们先建立对 Python 内存管理的基本理解。Python 通过一种称为垃圾回收的机制来实现自动内存管理。这意味着开发人员无需显式地分配或取消分配内存；解释器会负责这些操作。

然而，理解内存使用量至关重要，尤其是在内存优化是优先事项的情况下。Python 提供了检查对象内存使用量的工具，其中两个工具就是 __sizeof__() 和 getsizeof()。

sizeof() 方法

__sizeof__() 方法是 Python 中的一个特殊方法，在对象上调用该方法以返回该对象的大小（以字节为单位）。此方法是 Python 中的魔术方法（或双下划线方法）协议的一部分，通过在方法名称前后使用双下划线来表示。

以下是一个简单的示例来说明 __sizeof__() 的用法：

class Example:
    def __init__(self, data):
        self.data = data

# Creating an instance of the Example class
obj = Example("Hello, World!")

# Using __sizeof__() to get the size of the object in bytes
size = obj.__sizeof__()
print(f"Size of the object: {size} bytes")

输出

Size of the object: 28 bytes

在此示例中，__sizeof__() 方法在 Example 类的 obj 实例上调用，以获取对象的大小（以字节为单位）。需要注意的是，__sizeof__() 并非仅限于内存，其实现取决于对象类型。

getsizeof() 函数

与 __sizeof__() 不同，getsizeof() 函数是 sys 模块的一部分，专门用于以字节为单位获取对象的大小。此函数比 __sizeof__() 更通用，因为它可以处理更广泛的对象，包括内置类型，并且它会考虑给定对象引用的对象的大小。

让我们来看一个使用 getsizeof() 的示例：

import sys

class Example:
    def __init__(self, data):
        self.data = data

# Creating an instance of the Example class
obj = Example("Hello, World!")

# Using getsizeof() to get the size of the object in bytes
size = sys.getsizeof(obj)
print(f"Size of the object: {size} bytes")

输出

Size of the object: 52 bytes

在此示例中，使用 getsizeof() 函数检索 obj 实例的大小。与 __sizeof__() 不同，getsizeof() 提供了对象内存占用的更全面视图，它会考虑对象引用的对象的大小。

关键区别

现在我们已经对 __sizeof__() 和 getsizeof() 有了基本了解，接下来深入探讨它们之间的主要区别。

1. 对引用对象的处理

主要区别之一在于这些方法如何处理主对象引用的对象。__sizeof__() 只考虑了对象本身的大小，而 getsizeof() 通过递归计算主对象内部引用的对象的大小，提供了一个更全面的度量。这使得 getsizeof() 在处理复杂数据结构时更加通用。

import sys
# Example with a list containing integers
list_example = [1, 2, 3, 4, 5]

# Using __sizeof__() on the list
size_with_sizeof = list_example.__sizeof__()

# Using getsizeof() on the list
size_with_getsizeof = sys.getsizeof(list_example)

print(f"Size with __sizeof__(): {size_with_sizeof} bytes")
print(f"Size with getsizeof(): {size_with_getsizeof} bytes")

输出

Size with __sizeof__(): 104 bytes
Size with getsizeof(): 136 bytes

在此示例中，getsizeof() 同时考虑了列表的大小以及其中包含的整数的大小，提供了对总内存占用的更准确的表示。

2. 兼容性和对象类型处理

__sizeof__() 由每个对象类型单独实现，并且其行为可能因特定类型而异。另一方面，getsizeof() 是 Python 标准库提供的更通用的函数，使其与更广泛的对象兼容。

import sys

# Example with a custom class
class Example:
    def __init__(self, data):
        self.data = data

# Creating an instance of the Example class
obj = Example("Hello, World!")

# Using __sizeof__() on the custom class instance
size_with_sizeof = obj.__sizeof__()

# Using getsizeof() on the custom class instance
size_with_getsizeof = sys.getsizeof(obj)

print(f"Size with __sizeof__(): {size_with_sizeof} bytes")
print(f"Size with getsizeof(): {size_with_getsizeof} bytes")

输出

Size with __sizeof__(): 28 bytes
Size with getsizeof(): 52 bytes

在此示例中，__sizeof__() 可能无法为自定义类提供有意义的信息，而 getsizeof() 可以无缝处理它。

3. 实现和自定义

__sizeof__() 是一个可以由单个类实现的类方法，用于定义计算大小的自定义逻辑。这允许在类级别进行自定义。另一方面，getsizeof() 是 Python 标准库提供的函数，其行为在所有对象中都是一致的。

class CustomExample:
    def __init__(self, data):
        self.data = data

    def __sizeof__(self):
        # Custom logic to calculate size
        return len(self.data) * 2  # Assuming each character is 2 bytes

# Creating an instance of the CustomExample class
custom_obj = CustomExample("Hello, World!")

# Using __sizeof__() on the custom class instance
custom_size_with_sizeof = custom_obj.__sizeof__()

# Using getsizeof() on the custom class instance
custom_size_with_getsizeof = sys.getsizeof(custom_obj)

print(f"Custom size with __sizeof__(): {custom_size_with_sizeof} bytes")
print(f"Custom size with getsizeof(): {custom_size_with_getsizeof} bytes")

输出

Custom size with __sizeof__(): 24 bytes
Custom size with getsizeof(): 72 bytes

在此示例中，CustomExample 类实现了具有自定义逻辑的 __sizeof__()，允许开发人员根据自己的需求定制大小计算。

何时使用每种方法

在 __sizeof__() 和 getsizeof() 之间进行选择取决于具体用例和内存分析所需的详细程度。

在以下情况下使用 sizeof()：

您需要一种快速轻量级的方法来进行基本内存检查。

自定义类具有自己的 __sizeof__() 实现，可提供有意义的大小信息。

在以下情况下使用 getsizeof()：

您希望更全面地了解对象内存占用情况，包括引用对象。

您正在处理各种数据结构，并且偏好统一的大小计算方法。

结论

在 Python 内存管理的领域，了解如何测量对象的大小对于构建高效的应用程序至关重要。__sizeof__() 方法和 getsizeof() 函数可用于此目的，它们各有优缺点和适用场景。通过掌握这些工具的细微差别，开发人员可以就内存优化做出明智的决定，并确保其 Python 应用程序的健壮性。

下一个主题BeautifulSoup 中 find 和 find_all 的区别

Python中_sizeof_()和getsizeof()方法的区别

Python 中的内存管理基础

sizeof() 方法

getsizeof() 函数

关键区别

1. 对引用对象的处理

2. 兼容性和对象类型处理

3. 实现和自定义

何时使用每种方法

在以下情况下使用 sizeof()：

在以下情况下使用 getsizeof()：

结论

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__sizeof__() 方法

getsizeof() 函数

关键区别

1. 对引用对象的处理

2. 兼容性和对象类型处理

3. 实现和自定义

何时使用每种方法

在以下情况下使用 __sizeof__()：

在以下情况下使用 getsizeof()：

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