Python 元组基本使用及其底层实现

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Python 元组基本使用及其底层实现

2023-12-05 06:29| 来源: 网络整理| 查看: 265

创建元组

1. 使用 ( ) 直接创建

num = (7, 14, 21, 28, 35) abc = ( "Python", 19, [1,2], ('c',2.0) )

在 Python 中，元组通常都是使用一对小括号将所有元素包围起来的，但小括号不是必须的，只要将各元素用逗号隔开，Python 就会将其视为元组，请看下面的例子：

t_tuble = 'a','b' print(type(t_tuble)) 结果

需要注意的一点是，当创建的元组中只有一个字符串类型的元素时，该元素后面必须要加一个逗号,，否则 Python 解释器会将它视为字符串。

t_tuble = 'a', print(type(t_tuble)) t_tuble = ('a') print(type(t_tuble)) 结果

2.使用tuple()函数创建元组

#字符串转元组 t_tuble = tuple('abc') print(type(t_tuble),t_tuble) #将区间转换成元组 t_tuble = range(1, 6) tt_tuble = tuple(t_tuble) print(tt_tuble) 结果 ('a', 'b', 'c') (1, 2, 3, 4, 5) 访问元组

和列表一样，我们可以使用索引（Index）访问元组中的某个元素（得到的是一个元素的值），也可以使用切片访问元组中的一组元素（得到的是一个新的子元组）。

t_tuble = tuple('abs',) # 使用索引 print(t_tuble[2]) #使用切片 print(t_tuble[:2]) 结果 s ('a', 'b') 修改元组

元组是不可变序列，元组中的元素不能被修改，所以我们只能创建一个新的元组去替代旧的元组。

t_tuble = tuple('abs',) print(t_tuble) t_tuble = tuple('abc',) print(t_tuble) #结果 ('a', 'b', 's') ('a', 'b', 'c') t_tuble1 = tuple('abs',) print(t_tuble1) t_tuble2 = tuple('abc',) #使用切片 print(t_tuble2) print(t_tuble1+t_tuble2) 结果 ('a', 'b', 's') ('a', 'b', 'c') ('a', 'b', 's', 'a', 'b', 'c') 删除元组

当创建的元组不再使用时，可以通过 del 关键字将其删除

t_tuble1 = tuple('abs',) print(t_tuble1) del t_tuble1 print(t_tuble1) 结果 ('a', 'b', 's') print(t_tuble1) NameError: name 't_tuble1' is not defined

Python 自带垃圾回收功能，会自动销毁不用的元组，所以一般不需要通过 del 来手动删除。

元组源码分析

如下所示为 Python 3.7 tuple 元组的具体结构：

typedef struct { PyObject_VAR_HEAD PyObject *ob_item[1]; /* ob_item contains space for 'ob_size' elements. * Items must normally not be NULL, except during construction when * the tuple is not yet visible outside the function that builds it. */ } PyTupleObject;

tuple本质也是一个数组，但是空间大小固定。不同于一般数组，python的tuple做了许多优化，来提升在程序中的效率

举个例子，为了提高效率避免频繁调用系统函数的free和malloc向操作系统申请和释放空间，tuple源文件中定义了一个free_list:

static PyTupleObject *free_list[PyTuple_MAXSAVESIZE];

所有申请过的，大小一定的元组在释放的时候会被放进这个free_list中以供下次使用。也就是说，如果以后需要再去创建同样的tuple，python就可以直接从缓存中载入。

free_list[0] 用于存储长度为 0 的 tuple 对象，整个解释器的生命周期里面只有一个长度为 0 的 tuple 对象实例free_list[1] 用于存储长度为 1 的 tuple 对象，可以通过 tuple 对象的 ob_item[0] 指针遍历到下一个长度为 1 的 tuple 对象

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