Ssylka

Внутреннее устройство и оптимизации кортежей в CPython

Кортежи в CPython представлены структурой PyTupleObject, которая включает в себя массив указателей на объекты и размер кортежа. Длина кортежа хранится в поле ob_size, что обеспечивает быстрый доступ к размеру за O(1). При создании кортежа, CPython использует механизм переиспользования памяти freelist для кортежей размером менее 20. Это позволяет ускорить аллокацию и деаллокацию. При создании и уничтожении кортежей вызываются функции tuple_alloc и tp_dealloc соответственно.
Внутреннее устройство и оптимизации кортежей в CPython
Изображение носит иллюстративный характер

В процессе создания кортежа, если размер не превышает 20, сначала проверяется наличие свободного кортежа подходящего размера в freelist. Если такой кортеж найден, он переиспользуется. В противном случае память выделяется динамически. При деаллокации, кортежи размером менее 20 могут быть добавлены в freelist, чтобы в будущем можно было переиспользовать их память. Этот процесс включает в себя уменьшение ссылок на объекты внутри кортежа и очистку памяти.

Несмотря на то, что кортежи в Python считаются неизменяемыми, в C-API существует возможность их изменения через функцию PyTuple_SetItem. Однако эту функцию рекомендуется использовать только при создании кортежей. Использование PyTuple_SetItem для изменения уже существующих кортежей считается нарушением правил. Функция проводит проверку счётчика ссылок.

В целях эксперимента, возможно мутировать кортежи напрямую, изменяя их память с помощью ctypes. Это демонстрирует внутреннюю мутабельность кортежей на уровне C, но крайне не рекомендуется к использованию в реальных проектах из-за потенциальных проблем. Разработчики CPython планируют сделать кортежи полностью неизменяемыми даже на уровне C-API, но на данный момент существуют проблемы обратной совместимости.


Новое на сайте

18513Почему подкаст, отвечающий на самые странные вопросы, возвращается в эфир? 18512Загадка маленького тирана: Nanotyrannus признан отдельным видом 18511Как обычная крыса превратилась в воздушного хищника для летучих мышей? 18510Карликовый тиран: новый скелет бросает вызов T. rex 18509Повреждение дренажной системы мозга: новая причина «химиотумана» 18508Brash: уязвимость, обрушивающая браузеры одной вредоносной ссылкой 18507Может ли цветок имитировать запах раненых муравьёв для своего выживания? 18506От уязвимостей к доказанному удару: новая эра кибербезопасности 18505Ловушки искусственного интеллекта: как избежать профессиональной катастрофы 18504Почему в ноябре 2025 года Сатурн временно лишится своих колец? 18503Сможет ли союз музыкального гиганта и ИИ-стартапа изменить будущее музыки? 18502Что делает атаку PhantomRaven на npm практически невидимой для сканеров? 18501Двойной рывок Китая: штурм луны и освоение орбиты 18500Искусственный интеллект принес Samsung рекордную выручку и миллиарды прибыли 18499Искусственный шторм: как нейросети создают фейковую реальность стихийных бедствий