Python的Pymalloc内存分配器:对象大小分类、Arena与Pools的优化策略

Python Pymalloc 内存分配器:对象大小分类、Arena 与 Pools 的优化策略 大家好,今天我们深入探讨 Python 的 Pymalloc 内存分配器,这是 Python 解释器为了优化小对象内存分配而设计的一个关键组件。理解 Pymalloc 的工作原理,能够帮助我们更好地理解 Python 的性能特性,并可能在一些特定的场景下,优化我们的代码。 1. 为什么要引入 Pymalloc? 在 Python 中,一切皆对象。这意味着即使是最简单的整数、字符串,也都是对象。如果每次创建对象都向操作系统申请内存,销毁对象又释放内存,频繁的内存分配和释放将会带来巨大的开销。 传统的 malloc 和 free 系统调用是通用的内存管理函数,它们设计用于处理各种大小的内存请求,并且维护着全局的堆状态。这意味着: 较高的开销: 每次调用 malloc 和 free 都有一定的开销,包括查找合适的内存块、更新堆状态等等。 碎片化: 频繁分配和释放不同大小的内存块容易导致内存碎片,降低内存利用率。 锁竞争: 在多线程环境中,对全局堆的访问需要加锁,这会引入额外的开销。 为了解决这些 …