为什么sys.getsizeof(numpy.int8(1))返回12？

Question

我想创建一个小的NumPy整数以节省内存。但是，我注意到：

import numpy,sys
print sys.getsizeof(numpy.int8(1))

输出 12，看起来 numpy.int8() 生成了 12 字节而不是 1 字节的数据。为什么会这样？

- Hailiang Zhang

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在Python中，所有对象都有很多开销（可以尝试使用“dir（numpy.int8（1））”来查看）。如果你真的关心节省内存，最好使用数组来分配在Python中创建对象的固定成本。 - Joel Cornett

你可能会对查看 nbytes 和 itemsize 的输出感兴趣：例如，numpy.arange(10000,dtype=numpy.int8).itemsize == 1 和 numpy.arange(10000,dtype=numpy.int32).nbytes == 40000。请注意，这些内容是原文的翻译，我没有进行任何解释或添加额外的信息。 - DSM

Answer 1

Numpy标量的实现与CPython数据类型（例如Python浮点类型或整数类型）类似。换句话说，它是一个包含三个变量的结构体：

- 一个 int 类型的引用计数器 - 指向其对象类型实例的指针 - 变量的值

在32位体系结构中，引用计数器和指针通常每个4个字节。原则上，值字段可以是任何大小，但是结构填充将导致struct分配4个字节，即使值需要更少。

如果您正在使用64位体系结构，请将“4字节”替换为“8字节”。

因此，在32位系统上，所有numpy整数都由（有效地）三个4字节变量组成，sys.getsizeof(numpy.int8(1))返回12。在64位系统上，它将返回24。

大多数numpy标量的大小相同。一个例外是numpy.complex类型，它通常需要双倍存储。由于这与其他两个变量在内存中对齐，因此您可以忽略填充并简单地将分配给该值的字节加倍，分别为32位和64位中的16和32字节。类似的规则适用于更奇异的类型（complex256，float80等）。

- marshall.ward