当前位置: 首页 > news >正文

Python 进阶特性深度解析:从语法糖到内存管理的统一视角

生成式(推导式)的用法与内存效率分析

Python 的推导式不仅仅是语法糖,它们在内存管理和性能方面有着深刻的影响。理解推导式的工作原理,有助于我们写出更高效的代码。

推导式的内存模型分析

列表推导式在 CPython 解释器中的实现实际上比等价的 for 循环更为高效:

# 列表推导式的内存分配模式
squares_list = [x**2 for x in range(1000)]# 等价 for 循环的内存分配模式
squares_loop = []
for x in range(1000):squares_loop.append(x**2)

列表推导式的关键优势在于:

  1. Python 解释器预先分配了适当大小的内存块,减少了动态扩容操作
  2. 避免了重复调用 append() 方法的开销
  3. 局部命名空间优化(Python 3.x 中,推导式有自己的作用域)

通过 dis 模块查看字节码可以看到这种差异:

import dis# 分析列表推导式的字节码
def list_comp():return [x**2 for x in range(10)]# 分析等价循环的字节码
def for_loop():result = []for x in range(10):result.append(x**2)return resultprint("列表推导式字节码:")
dis.dis(list_comp)
print("\n循环实现字节码:")
dis.dis(for_loop)

生成器表达式与延迟计算模型

生成器表达式体现了 Python 的"懒惰计算"(lazy evaluation)范式:

# 生成器表达式与内存占用分析
import sys# 立即计算的列表推导式
list_comp = [x for x in range(10**6)]
print(f"列表占用内存: {sys.getsizeof(list_comp) / (1024 * 1024):.2f} MB")# 延迟计算的生成器表达式
gen_exp = (x for x in range(10**6))
print(f"生成器占用内存: {sys.getsizeof(gen_exp) / 1024:.2f} KB")

生成器表达式通过延迟计算模型与 Python 的垃圾回收机制协同工作,为处理大数据流提供了内存效率解决方案。这种设计与函数式编程中的惰性求值概念相似。

对象复制的内存模型与引用语义

Python 的对象复制机制直接影响着内存管理和程序行为。深入理解这一机制需要从 Python 的对象模型角度分析。

从引用语义看对象复制

Python 采用引用语义(reference semantics)而非值语义(value semantics),这是理解对象复制行为的关键:

import sys# 分析不同复制方式下的内存地址和引用计数
original = [1, 2, [3, 4]]# 引用复制
reference = original
print(f"引用复制: id(original) = {id(original)}, id(reference) = {id(reference)}")
print(f"引用计数: {sys.getrefcount(original) - 1}")  # 减1是因为getrefcount自身会创建一个临时引用# 浅复制
import copy
shallow = copy.copy(original)
print(f"浅复制: id(original) = {id(original)}, id(shallow) = {id(shallow)}")
print(f"嵌套对象: id(original[2]) = {id(original[2])}, id(shallow[2]) = {id(shallow[2])}")# 深复制
deep = copy.deepcopy(original)
print(f"深复制: id(original[2]) = {id(original[2])}, id(deep[2]) = {id(deep[2])}")

__copy____deepcopy__ 自定义复制行为

Python 允许通过特殊方法自定义对象的复制行为,这为构建复杂数据结构提供了灵活性:

import copyclass ComplexObject:def __init__(self, value, reference):self.value = valueself.reference = referencedef __copy__(self):print("调用 __copy__")# 自定义浅复制行为

相关文章:

Python 进阶特性深度解析:从语法糖到内存管理的统一视角

生成式(推导式)的用法与内存效率分析 Python 的推导式不仅仅是语法糖,它们在内存管理和性能方面有着深刻的影响。理解推导式的工作原理,有助于我们写出更高效的代码。 推导式的内存模型分析 列表推导式在 CPython 解释器中的实现实际上比等价的 for 循环更为高效: # 列…...

Linux DMA Engine 基础

1 DMA基础信息查看 /sys/class/dma root:~# ls /sys/class/dma/ dma0chan0 dma1chan10 dma1chan27 dma2chan14 dma2chan30 dma2chan47 dma2chan63 dma3chan21 dma3chan38 dma3chan54 dma0chan1 dma1chan11 dma1chan28 dma2chan15 dma2chan31 dma2chan48 dma2…...

【JavaEE】SpringMVC 请求传参

目录 一、请求二、传递单个参数三、传递多个参数四、传递对象五、RequestParam注解 后端参数重命名(后端参数映射)六、传递数组七、传递集合,RequestParam八、传递JSON数据8.1 JSON字符串和Java对象互转8.1.1 Test注解8.1.2 Java对象转JSON8.…...

观察者模式说明(C语言版本)

观察者模式主要是为了实现一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态发生变化时,会通知所有观察者对象,使它们能够自动更新自己。下面使用C语言实现了一个具体的应用示例,有需要的可以参考…...

LeetCode 230.二叉搜索树中第K小的元素

题目:给定一个二叉搜索树的根节点 root ,和一个整数 k ,请你设计一个算法查找其中第 k 小的元素(从 1 开始计数)。 思路: 代码: /*** Definition for a binary tree node.* public class Tre…...

11、集合框架

一、简介 Java集合框架位于java.util包中 Collection是Set和List的父类,Collections是工具类,提供了对集合进行排序、遍历等多种算法的实现。 ArrayList: 有序(放进去顺序和拿出来顺序一致),可重复 HashSet: 无序(放进去顺序和拿出来顺序不…...

git常用指令详解

文章目录 Git 基本指令的使用Git 远程仓库Git的分支管理 Git 基本指令的使用 git init //初始化一个git仓库,在当前目录下生成.git文件夹&#xff0c;并且会默认生成一个master分支。git clone <url> [directory] //url为git仓库地址&#xff0c;directory为本地目录 gi…...

Debezium 报错:“The db history topic is missing” 的处理方法

Debezium 报错:“The db history topic is missing” 的处理方法 一、引言 在使用 Debezium 进行数据同步时,可能会遇到一个常见的错误:“The db history topic is missing”。这个错误表明 Debezium 无法找到或访问其数据库历史记录主题(db history topic),这通常是由…...

Grok 3.0 Beta 版大语言模型评测

2025年2月17日至18日&#xff0c;全球首富埃隆马斯克&#xff08;Elon Musk&#xff09;携手其人工智能公司xAI&#xff0c;在美国重磅发布了Grok 3.0 Beta版。这款被誉为“迄今为止世界上最智能的语言模型”的AI&#xff0c;不仅集成了先进的“DeepSearch”搜索功能&#xff0…...

AcWing 3691:有向树形态 ← 卡特兰数 + 复旦大学考研机试题

【题目来源】 https://www.acwing.com/problem/content/3694/ 【题目描述】 求 N 个相同结点能够组成的二叉树的个数。 【输入格式】 一个整数 N。 【输出格式】 输出能组成的二叉树的个数。 【数据范围】 1≤N≤20 【输入样例】 3 【输出样例】 5 【算法分析】 ● 卡特…...

便携式动平衡仪Qt应用层详细设计方案(基于Qt Widgets)

便携式动平衡仪Qt应用层详细设计方案&#xff08;基于Qt Widgets&#xff09; 版本&#xff1a;1.0 日期&#xff1a;2023年10月 一、系统概述 1.1 功能需求 开机流程&#xff1a;长按电源键启动&#xff0c;全屏显示商标动画&#xff08;快闪3~4次&#xff09;。主界面&…...

SpringBoot源码解析(十一):准备应用上下文

SpringBoot源码系列文章 SpringBoot源码解析(一)&#xff1a;SpringApplication构造方法 SpringBoot源码解析(二)&#xff1a;引导上下文DefaultBootstrapContext SpringBoot源码解析(三)&#xff1a;启动开始阶段 SpringBoot源码解析(四)&#xff1a;解析应用参数args Sp…...

CSS 使用white-space属性换行

一、white-space属性的常见值 * 原本格式&#xff1a; 1、white-space:normal 默认值&#xff0c;空格和换行符会被忽略过滤掉&#xff1b;宽度不够时文本会自动换行 * 宽度足够时&#xff0c;normal 处理后的格式 * 宽度不够时&#xff0c; normal 处理后的格式 2、white-spa…...

论文笔记(七十二)Reward Centering(四)

Reward Centering&#xff08;四&#xff09; 文章概括摘要附录A 伪代码 文章概括 引用&#xff1a; article{naik2024reward,title{Reward Centering},author{Naik, Abhishek and Wan, Yi and Tomar, Manan and Sutton, Richard S},journal{arXiv preprint arXiv:2405.09999…...

Matlab——图像保存导出成好看的.pdf格式文件

点击图像的右上角&#xff0c;点击第一个保存按钮键。...

官方文档学习TArray容器

一.TArray中的元素相等 1.重载一下 元素中的 运算符&#xff0c;有时需要重载排序。接下来&#xff0c;我们将id 作为判断结构体的标识。 定义结构体 USTRUCT() struct FXGEqualStructInfo {GENERATED_USTRUCT_BODY() public:FXGEqualStructInfo(){};FXGEqualStructInfo(in…...

unxi-进程间通信

1.进程间通信实现方式 【1】同一主机 linux下通信方式: a.传统的进程间通信方式 管道 --- 进行数据传输的"管道" 无名管道 有名管道 信号 --- b.system v 进程间通信 (posix 进程间通信) 共享内存 (进程间…...

微型分组加密算法TEA、XTEA、XXTEA

微型分组加密算法TEA、XTEA、XXTEA TEA&#xff08;Tiny Encryption Algorithm&#xff09;算法是一种分组加密算法&#xff0c;由剑桥大学计算机实验室的‌David Wheeler和‌Roger Needham于1994年发明。TEA、XTEA、XXTEA算法采用64位的明文分组和128位的密钥。它使用Feistel…...

conda 基本命令

1、查询当前所有的环境 conda env list 2、创建虚拟环境 conda create -n 环境名 [pythonpython版本号] 其中[pythonpython版本号]可以不写 conda create -n test python3.12 我们输入conda env list看到我们的环境创建成功了&#xff0c;但是发现他是创建在我们默认的C盘的…...

详解 为什么 tcp 会出现 粘包 拆包 问题

TCP 会出现 粘包 和 拆包 问题&#xff0c;主要是因为 TCP 是 面向字节流 的协议&#xff0c;它不关心应用层发送的数据是否有边界&#xff0c;也不会自动分割或合并数据包。由于 TCP 的流控制和传输机制&#xff0c;数据可能在传输过程中被拆分成多个小的 TCP 包&#xff0c;或…...

云计算——弹性云计算器(ECS)

弹性云服务器&#xff1a;ECS 概述 云计算重构了ICT系统&#xff0c;云计算平台厂商推出使得厂家能够主要关注应用管理而非平台管理的云平台&#xff0c;包含如下主要概念。 ECS&#xff08;Elastic Cloud Server&#xff09;&#xff1a;即弹性云服务器&#xff0c;是云计算…...

Docker 运行 Kafka 带 SASL 认证教程

Docker 运行 Kafka 带 SASL 认证教程 Docker 运行 Kafka 带 SASL 认证教程一、说明二、环境准备三、编写 Docker Compose 和 jaas文件docker-compose.yml代码说明&#xff1a;server_jaas.conf 四、启动服务五、验证服务六、连接kafka服务七、总结 Docker 运行 Kafka 带 SASL 认…...

从零实现STL哈希容器:unordered_map/unordered_set封装详解

本篇文章是对C学习的STL哈希容器自主实现部分的学习分享 希望也能为你带来些帮助~ 那咱们废话不多说&#xff0c;直接开始吧&#xff01; 一、源码结构分析 1. SGISTL30实现剖析 // hash_set核心结构 template <class Value, class HashFcn, ...> class hash_set {ty…...

2025季度云服务器排行榜

在全球云服务器市场&#xff0c;各厂商的排名和地位并非一成不变&#xff0c;而是由其独特的优势、战略布局和市场适应性共同决定的。以下是根据2025年市场趋势&#xff0c;对主要云服务器厂商在排行榜中占据重要位置的原因和优势进行深度分析&#xff1a; 一、全球“三巨头”…...

浪潮交换机配置track检测实现高速公路收费网络主备切换NQA

浪潮交换机track配置 项目背景高速网络拓扑网络情况分析通信线路收费网络路由 收费汇聚交换机相应配置收费汇聚track配置 项目背景 在实施省内一条高速公路时遇到的需求&#xff0c;本次涉及的主要是收费汇聚交换机的配置&#xff0c;浪潮网络设备在高速项目很少&#xff0c;通…...

腾讯云V3签名

想要接入腾讯云的Api&#xff0c;必然先按其文档计算出所要求的签名。 之前也调用过腾讯云的接口&#xff0c;但总是卡在签名这一步&#xff0c;最后放弃选择SDK&#xff0c;这次终于自己代码实现。 可能腾讯云翻新了接口文档&#xff0c;现在阅读起来&#xff0c;清晰了很多&…...

从面试角度回答Android中ContentProvider启动原理

Android中ContentProvider原理的面试角度解析&#xff0c;分为​​已启动​​和​​未启动​​两种场景&#xff1a; 一、ContentProvider已启动的情况 1. ​​核心流程​​ ​​触发条件​​&#xff1a;当其他组件&#xff08;如Activity、Service&#xff09;通过ContentR…...

离线语音识别方案分析

随着人工智能技术的不断发展&#xff0c;语音识别技术也得到了广泛的应用&#xff0c;从智能家居到车载系统&#xff0c;语音识别正在改变我们与设备的交互方式。尤其是离线语音识别&#xff0c;由于其在没有网络连接的情况下仍然能提供稳定、准确的语音处理能力&#xff0c;广…...

嵌入式学习之系统编程(九)OSI模型、TCP/IP模型、UDP协议网络相关编程(6.3)

目录 一、网络编程--OSI模型 二、网络编程--TCP/IP模型 三、网络接口 四、UDP网络相关编程及主要函数 ​编辑​编辑 UDP的特征 socke函数 bind函数 recvfrom函数&#xff08;接收函数&#xff09; sendto函数&#xff08;发送函数&#xff09; 五、网络编程之 UDP 用…...

高考志愿填报管理系统---开发介绍

高考志愿填报管理系统是一款专为教育机构、学校和教师设计的学生信息管理和志愿填报辅助平台。系统基于Django框架开发&#xff0c;采用现代化的Web技术&#xff0c;为教育工作者提供高效、安全、便捷的学生管理解决方案。 ## &#x1f4cb; 系统概述 ### &#x1f3af; 系统定…...