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TheRealNoofle
Asked: 2024-01-14 10:30:12 +0800 CST

Como range() aloca memória em Python 3?

  • 772

Sou um programador iniciante e fiz um curso de C e obtive (o que acredito e espero ser) uma compreensão muito boa de como diferentes funções e tipos de dados alocam memória de maneira diferente.

Então, com isso em mente, alguém poderia explicar como range()o Python usa memória, por favor?

Eu sei range()que no Python 2 criaria uma lista de valores, então é bastante simples de entender, mas no Python 3, continuo vendo pessoas dizerem que "cria um novo objeto" ou cria um "objeto iterador", mas o que o computador faz internamente em relação à memória?

Além disso, pelo que entendi, os loops for funcionam da mesma maneira que os loops for-each funcionam em Java, então como uma função como for n in range(6)funciona se não está iterando em uma lista de 6 números de 0 a 5?

Só para deixar claro, sei que, como iniciante, o uso de memória não deve ser uma preocupação, mas gosto de saber como as coisas funcionam nos bastidores.

python

2 respostas

  1. Best Answer

    O objeto Python 3 range()não aloca memória ao criá-lo; é um objeto de sequência . Tudo o que contém são os valores de início, parada e passo.

    Ele ‘gera’ números sob demanda, neste caso, a ‘demanda’ é o loop for n in range(6):. À medida que você 'itera' sobre o objeto, o próximo número inteiro é calculado a cada iteração.

    O rangeobjeto retorna um iterador quando chamado __iter__(). O forloop chama automaticamente esta função.

    Podemos obter o próximo valor chamando next()-o. Por exemplo:

    r = range(6)
i = r.__iter__()

print(next(i))  # 0
print(next(i))  # 1
print(next(i))  # 2
print(next(i))  # 3
print(next(i))  # 4
print(next(i))  # 5
print(next(i))  # raises 'StopIteration'

    O loop para automaticamente quando next()aumenta StopIteration.

    Uma possível implementação seria como:

    def range_func(stop):
    i = 0
    while i < stop:
        yield i
        i += 1

    Nota: Esta não é a implementação real do range; O verdadeiro é muito mais complicado que isso.

    A função acima não aloca nenhuma memória, mas pode ser usada como range().

    for n in range_func(6):
    print(n)
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  2. Você diz: "Eu sei que range() no Python 2 criaria uma lista de valores" - não acho que isso seja totalmente verdade, mas não importa muito, pois você provavelmente não deveria usar o Python 2 neste estágio. O que é importante perceber é que Python tem muitas implementações diferentes, que não precisam fazer a mesma coisa "nos bastidores", elas só precisam ser implementações corretas da linguagem.

    Como funciona para implementações comuns como CPython é explicado na documentação: https://docs.python.org/3/library/stdtypes.html#typesseq-range

    Especificamente: "A vantagem do tipo de intervalo sobre uma lista ou tupla regular é que um objeto de intervalo sempre ocupará a mesma (pequena) quantidade de memória, não importa o tamanho do intervalo que ele representa (já que armazena apenas o início, parada e valores de etapas, calculando itens individuais e subintervalos conforme necessário)."

    Você também diz: "Eu simplesmente gosto de saber como as coisas funcionam nos bastidores" - o objetivo de usar uma linguagem de ordem superior geralmente é que você não precisa saber exatamente o que está acontecendo nos bastidores. Deve ser suficiente saber que range()é uma maneira muito eficiente de obter acesso a um intervalo de valores enquanto ocupa pouco espaço de memória e tem bom desempenho, definitivamente quando comparado à alternativa como criar uma lista ou escrever um gerador em Python para fazer o mesmo.

    "como funciona uma função como for n in range(6):" - isso não é uma função , mas funciona porque um intervalo é iterável e forpode, portanto, iterar sobre seu conteúdo do início ao fim. Você poderia substituir range(6)por qualquer iterável e forfuncionaria exatamente da mesma forma (exceto que, né claro, assumiria os valores relevantes do iterável.

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