python __slots__ 使你的代码更加节省内存

在默认情况下,Python的新类和旧类的实例都有一个字典来存储属性值。这对于那些没有实例属性的对象来说太浪费空间了，当需要创建大量实例的时候，这个问题变得尤为突出。
     
 因此这种默认的做法可以通过在新式类中定义了一个__slots__属性从而得到了解决。__slots__声明中包含若干实例变量，并为每个实例预留恰好足够的空间来保存每个变量，因此没有为每个实例都创建一个字典，从而节省空间。

       

现在来说说python中dict为什么比list浪费内存？

       和list相比，dict 查找和插入的速度极快，不会随着key的增加而增加；dict需要占用大量的内存，内存浪费多。

       而list查找和插入的时间随着元素的增加而增加；占用空间小，浪费的内存很少。

       python解释器是Cpython，这两个数据结构应该对应C的哈希表和数组。因为哈希表需要额外内存记录映射关系，而数组只需要通过索引就能计算出下一个节点的位置，所以哈希表占用的内存比数组大，也就是dict比list占用的内存更大。

如果想更加详细了解，可以查看C的源代码。python官方链接：https://www.python.org/downloads/source/

如下代码是我从python官方截取的代码片段：

List 源码：

Dict源码：

PyObject_HEAD 源码:

PyObject_VAR_HEAD 源码:

现在知道了dict为什么比list 占用的内存空间更大。接下来如何让你的类更加的节省内存。

其实有两种解决方案：

       第一种是使用__slots__ ；另外一种是使用Collection.namedtuple 实现。

首先用标准的方式写一个类：

      

然后，创建一个类Foobar()，然后实例化100W次。通过@profile查看内存使用情况。

运行结果：





该代码共使用了372M内存。

接下来通过__slots__代码实现该代码：

 运行结果：





使用__slots__使用了91M内存，比使用__dict__存储属性值节省了4倍。

        其实使用collection模块的namedtuple也可以实现__slots__相同的功能。namedtuple其实就是继承自tuple，同时也因为__slots__的值被设置成了一个空tuple以避免创建__dict__。

看看collection是如何实现的：





collection 和普通创建类方式相比，也节省了不少的内存。所在在确定类的属性值固定的情况下，可以使用__slots__方式对内存进行优化。但是这项技术不应该被滥用于静态类或者其他类似场合，那不是python程序的精神所在。

本文出自 “David” 博客，请务必保留此出处http://davidbj.blog.51cto.com/4159484/1677587