Python 中一个 Int 为什么要占用 28 字节

1. 整件事情的流程

为了解释为什么一个 Int 在 Python 中要占用 28 字节的内存空间，我们可以分为以下几个步骤：

gantt
    title Python Int 内存占用解析

    section 确定 int 对象大小
    确定 int 对象大小          :done, a1, 2022-01-01, 1d

    section 分析 int 对象内部结构
    分析 int 对象内部结构      :done, b1, 2022-01-02, 2d

    section 计算内存占用
    计算内存占用              :done, c1, 2022-01-04, 2d

    section 总结
    总结                      :done, d1, 2022-01-06, 1d

2. 确定 int 对象大小

在 Python 中，一个 int 对象的大小由 PyLongObject 结构体定义，我们可以通过查看这个结构体的内部来确定 int 对象的大小。

# 查看 PyLongObject 结构体定义
import sys
print(sys.getsizeof(int))

3. 分析 int 对象内部结构

PyLongObject 结构体定义了 int 对象在内存中的组织形式，包括了数据部分和元数据部分。我们可以通过查看 PyLongObject 结构体的定义来了解 int 对象的内部结构。

# 查看 PyLongObject 结构体定义
import ctypes

class PyLongObject(ctypes.Structure):
    _fields_ = [
        ("ob_refcnt", ctypes.c_long),
        ("ob_type", ctypes.c_void_p),
        ("ob_size", ctypes.c_ssize_t),
        ("ob_digit", ctypes.c_long),
    ]

# 输出 PyLongObject 结构体大小
print(ctypes.sizeof(PyLongObject))

4. 计算内存占用

根据 PyLongObject 结构体的定义，我们可以计算出一个 int 对象占用的内存空间大小。

# 计算一个 int 对象占用的内存空间大小
int_size = ctypes.sizeof(PyLongObject)
print(f"一个 int 对象占用 {int_size} 字节的内存空间")

5. 总结

通过以上分析，我们可以得出结论：一个 int 对象在 Python 中占用 28 字节的内存空间。这是由于 PyLongObject 结构体的定义决定的，其中包括了数据部分和元数据部分，导致了 int 对象的内存占用较大。

希望通过本文的讲解，你能够对 Python 中 int 对象的内存占用有一个更清晰的理解。如果有任何疑问，欢迎随时向我提问！