Python вопросы с собеседований on Telegram: “🖥 Как происходит инициалиация list в CPython ?…”

🖥 Как происходит инициалиация list в CPython ?

Ответ

Объект списка в CPython представлен нижеследующей структурой в C. ob_item — это список указателей на элементы списка, allocated — количество выделенной памяти.

typedef struct {
    PyObject_VAR_HEAD
    PyObject **ob_item;
    Py_ssize_t allocated;
} PyListObject;

Инициализация списка

Давайте посмотрим, что происходит при создании пустого списка, к примеру l = []. Вызывается функция PyList_New(0):

/* 
size - размер списка
*/
PyList_New(Py_ssize_t size)
{
    // Вычисляется реальный размер необходимой памяти
    nbytes = size * sizeof(PyObject *);

    // Инициализируется ob_item
    if (size <= 0)
        op->ob_item = NULL;
    else {
        op->ob_item = (PyObject **) PyMem_MALLOC(nbytes);
        memset(op->ob_item, 0, nbytes);
    }

    // Сохраняется количество выделенных ячеек
    op->allocated = size;

    return (PyObject *) op;
}

Важно понимать разницу между выделенной памятью и размером списка. Размер списка — это тоже самое, что и len(l). allocated — это количество выделенной памяти, которое зачастую может быть больше размера списка. Это делается для предотвращения вызовов realloc при каждом добавлении элементов.

@python_job_interview