python查看tuple的形状

时间: 2023-11-15 12:57:16 浏览: 73

Python 源码阅读—tuple

在深入分析Python源码时，我们经常会发现一些有趣的细节，特别是关于内置数据结构如tuple（元组）的实现。在Python中，元组是一种不可变序列类型，它用于存储元素的集合，但一旦创建就不允许修改。元组在Python中被广泛应用，包括作为字典的键，以及在返回多个值时作为函数的返回值。我们看到元组对象的底层实现是基于结构体`PyTupleObject`，这表明了元组对象的C语言层面的数据结构。在C语言中，元组的定义包含两部分关键信息： 1. `PyObject_VAR_HEAD`：这是一个宏，用于定义一个变长对象。由于元组存储的元素个数是不确定的，因此需要这个宏来记录元素的数量。它还帮助Python的内存分配器（如`PyObject_NewVar`）正确地管理内存，以适应存储任何数量的元素。 2. `PyObject* ob_item[1];`：这个数组用于存储指向元组中各个元素的指针。尽管示例代码中使用的是数组大小为1的情况，实际的元组实现并不限制元素个数。`ob_item`中存储的是指向Python对象的指针，这允许元组能够容纳任何类型的对象。接着，我们看到元组对象创建函数`PyTuple_New`的实现。这个函数负责创建新的元组对象： - 它首先检查输入的大小是否合法，如果大小是负数或者大于预先定义的`PyTuple_MAXSAVESIZE`，函数将返回`NULL`，表示创建失败。 - 对于大小为0的元组，即空元组，Python使用一个内部的“free list”来优化性能。这个free list是一个缓存机制，用于存储已经创建但当前没有使用的空元组对象。这样，如果需要一个新的空元组，Python可以直接从free list中取出一个，而无需每次都进行内存分配。 - 对于非空的元组，Python会根据元组的大小从free list中获取一个可用的对象。如果free list中没有足够大的对象，Python将通过`PyObject_GC_NewVar`函数分配新的内存。 - 分配内存后，需要对新创建的`PyTupleObject`进行初始化，包括设置`ob_size`来记录元组的元素个数，以及设置`ob_type`指向`PyTuple_Type`，后者是元组类型的类型对象。 - 初始化`ob_item`数组，将每个元素位置设置为`NULL`，对于非空元组，每个元素的位置需要指向实际存储的元素。在阅读源码的过程中，我们也注意到几个示例代码片段，显示了Python解释器中关于元组的一些行为： - 当创建空元组`a=()`和`b=()`时，这两个元组实际上是同一个对象，它们的内存地址是相同的，即`id(a)==id(b)`返回`True`。 - 然而，当创建单元素元组时，即使是单个相同的元素`a=(1,)`和`b=(1,)`，它们也会有不同的内存地址，即`id(a)==id(b)`返回`False`。这是因为即使是相同的元素，Python的元组实现也会为每个元组创建独立的对象。元组在Python中的不可变特性意味着一旦创建，你就不能修改元组中的元素。这为Python中的函数提供了稳定的契约：函数可以返回元组而不用担心返回值被后续修改，从而使得数据传递更加安全和可预测。在阅读和分析Python源码的过程中，我们不仅可以了解到元组这样的基本数据结构的实现细节，还可以对Python内部机制和内存管理有更深入的理解。这样的理解对于开发高效的Python程序以及编写可以良好利用Python内部资源的扩展模块都是非常有价值的。

Tuple是Python中的一种数据类型，它类似于列表（List），但是Tuple中的元素是不可变的。因此，Tuple没有形状这个概念。如果你想查看Tuple中元素的个数，可以使用len()函数，例如： ``` my_tuple = (1, 2, 3, 4, 5) print(len(my_tuple)) # 输出5 ```

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