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

18695Как уязвимость в DesktopDirect позволяет хакерам внедрять веб-оболочки в шлюзы Array... 18694Зачем строители древнего Шимао замуровывали в фундамент десятки мужских черепов? 18693Способен ли нейротоксин перезагрузить мозг и вылечить ленивый глаз? 18692Самый мощный звездопад 2025 года: полное руководство по наблюдению потока Геминиды 18691Рекордное число окаменелых следов динозавров и плавательных дорожек обнаружено в Боливии 18690Как научиться танцевать с неизбежными системами жизни и оставаться любопытным до... 18689Почему в 2025 году традиционные стратегии веб-безопасности рухнули под натиском ИИ и... 18688Группировка GoldFactory инфицировала тысячи устройств в Азии через модифицированные... 18687Кем на самом деле были мифические «покорители неба» и как генетика раскрыла тайну висячих... 18686Астрономы обнаружили крупнейшую вращающуюся структуру во вселенной с 5,5 миллионов... 18685Критическая уязвимость React Server Components с максимальным рейтингом опасности... 18684Критическая уязвимость в плагине King Addons для Elementor позволяет хакерам получать... 18683Столетний температурный рекорд долины смерти оказался результатом человеческой ошибки 18682Почему пользователи чаще эксплуатируют алгоритмы с «женскими» признаками, чем с... 18681Как превратить подрывную технологию ИИ в контролируемый стратегический ресурс?