从 Python 源码来分析列表的 Resize 机制

发布时间：2025-11-04 07:47:31 来源：创站工坊 作者：IT科技类资讯

“ resize 是码分增加列表开销的重要因素。”

Python 列表底层是析列通过存储对象指针的变长数组来实现的，使用数组带来的机制好处就是可以通过索引随机访问列表中的元素。

然而，码分由于 list 属于可变数据类型，析列我们可以动态地在 list 中增减元素，机制当底层数组不足以容纳新元素时，码分就要调整其大小了。析列这正是机制“变长”的含义所在。

那么，码分list 使用的析列变长数组是如何调整其大小呢?我们通过阅读 Python 源码来做下简单分析。

【列表初始内存分配机制】

先来了解一下，机制创建一个 list 时，码分list 底层数组是析列什么样子的。

list___init__() 是机制创建 list 对象的接口函数。它调用了 list___init___impl(self, iterable)。list___init___impl 接受一个 iterable 作为初始化源。这和我们通常初始化一个 list 对象的IT技术网方式是一致的。

list___init___impl 做了哪些初始化工作呢?

list___init___impl() 首先将入参 self 指向的对象清空，原因是：Python 为提升创建 list 对象的效率，维护了一个 free_list 对象池。它可以回收不再使用的 list 对象，并重新分配给新 list 对象使用。

这个 list 内存池的大小为 80.

如果 self 指向的是一个缓存池中的对象，则需要先将它清理干净。

然后，list___init___impl() 调用 list_preallocate_exact() 为 self 的变长数组分配一块内存，这个数组中元素的个数和 iterable 中元素的个数相同。

这样，list 对象使用的变长数组就创建好了。

【列表 resize 的实现算法】

那么，变长数组是使用什么算法来调整其大小呢?

这个逻辑是在 list_resize() 函数中实现的。香港云服务器先看代码。

list_resize() 的处理逻辑为：

更新 self 指向对象的相关属性：调整变长数组指针的指向，设置 list 中元素的个数，设置已分配空间的大小。

【哪些操作会导致列表 resize?】

我们已经了解了 resize 的执行逻辑。那么 list 会在什么情况下 resize 底层数组呢?

insert、append、网站模板extend、切片赋值，这些操作都有可能需要分配更多的内存。

pop、remove 可能需要缩减数组的空间，避免浪费。

看起来，凡是修改 list 元素数目的操作都有可能导致 resize 的发生。这些操作函数(定义在 listobject.c 中)确实也全部调用了 list_resize() 函数。

根据上边的 resize 算法，如果你的 list 中的元素数目抖动很大，发生 resize 的概率就大很多。

因此，我们在开发中应尽量避免频繁大幅度增减 list 元素的情况，以提升程序的运行效率。

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