python 对象概述

python内对象

        在python世界中，一切都是对象，包括类也是一种对象，创建类的元类也是特殊的对象。在计算机中，一个对象实际上是一片被分配的内存空间，这些内存可能是连续的，也可能是离散的。一般来说，对象是不能静态初始化的，不能再栈空间生存，唯一的例外是类型对象，python中所有内建的类型对象都是被静态初始化的。
        一旦python对象被创建，它在内存中的大小就是不变的，意味着可变对象只能在对象内维护一个指针，用于指向一块可变大小的内存区。

整数对象

        在python应用程序中，整数的使用，创建，销毁非常频繁，如果是这样的话，程序的执行效率还会高吗？解决办法就是整数对象池，另外几乎所有的内建对象，都会有自己的对象缓冲池。很多小整数对象使用很频繁，那么python的做法是直接将一些小整数缓存到内存。而对于剩余的大整数来讲，python提供一块内存空间，这些内存空间由大整数轮流使用，也就是说谁需要的时候谁使用，免去了不断malloc。

字符串对象

        整数属于不可变长度对象，对象创建之前，长度就已经确定，而变长对象只能在对象创建的时候才能确定长度。在python中，字符串属于变长对象中的不可变对象。可变对象维护的数据长度只能在对象创建的时候才能确定，在变长对象中，也分可变对象和不可变对象，如list和str。
        同样，为了提高python的执行效率，犹如小整数对象池一样，python为字符串也设计了一个字符串缓冲池，小整数的缓冲池是在python初始化时被创建的，而字符串对象的字符串缓冲池是以静态变量的形式存在的，在python初始化完成后，缓冲池中所有PyStringObject指针都为空。
        在python中为字符串提供了连接操作“+”，但是通过“+”进行字符串连接的效率极其低下。这是因为python中PyStringObject对象是一个不可变对象，当进行字符串拼接的时候，实际上必须创建一个新的PyStringObject对象，如果连接n个这样的对象，要进行n-1次内存 申请。官方推荐做法通过join方法在list或者tuple上进行连接操作，这样只用分配一次内存，大大提高效率。

List对象

        在python中，PyListObject对象可以进行元素的插入删除、添加等操作，在列表中，每个元素位置存放的都是指针，用于指向一块可变大小的内存区。每次需要申请内存的时候，PyListObject总会申请一大块内存，有实际需要使用的，有空闲的一部分。python中的列表对象实际分两部分的，一个是PyListObject对象本身，二是PyListObject对象维护的元素列表，这是两块分离的内存。在创建PyListObject对象时，会首先检查缓冲池 free_lists是否有可用的对象，如果有，直接使用。
        在python中，也有PyListObject缓冲池，free_lists，那么free_lists换成的对象从哪里来的呢，是什么时候创建的，答案是PyListObject对象销毁的时候。在创建一个新的list时，分两步：先创建PyListObject对象，再创建PyListObject所维护的元素列表。在删除PyListObject对象对象时，python会检查缓冲池，如果free_lists对象没满，就讲PyListObject缓存进来，下次创建的时候用。，但是这里缓存的仅仅是PyListObject，而没有这个对象曾拥有的元素列表。

dict对象

        dict采用了散列表，理论上查询时时间复杂度O(1)，同样，python的dict实现同样使用了缓冲池，dict查询速度很快，是以牺牲空间为代价的。相对而言，为了解决hash冲突，dict所占内存相对较大。

参考

《python源码剖析》