Python如何管理int和long？答案

【问题标题】：How does Python manage int and long?Python如何管理int和long？
【发布时间】：2011-01-07 11:21:56
【问题描述】：

有人知道 Python 如何在内部管理 int 和 long 类型吗？

它是否动态选择正确的类型？
int 的限制是多少？
我使用的是 Python 2.6，与以前的版本有什么不同吗？

我应该如何理解下面的代码？

>>> print type(65535)
<type 'int'>
>>> print type(65536*65536)
<type 'long'>

更新：

>>> print type(0x7fffffff)
<type 'int'>
>>> print type(0x80000000)
<type 'long'>

【问题讨论】：

在 CPython 中它们不只是动态映射到标准数据类型吗？
是的，我认为是的。我还怀疑一切都在堆上分配，所以当一个数字需要更高的精度时，他们只需realloc 就可以了。但我不太确定，所以我将答案留给其他人。
你也可以通过var = 666L强制python使用long变量
@Ignacio: 错误 A CPython int 是 C long （默认是有符号的）...见<CPython 2.X source>/Include/intobject.h: typedef struct { PyObject_HEAD long ob_ival; } PyIntObject;无论如何，Python 2.x int 允许负数；一个 C unsigned 就是应付不过来。
PEP 237 讨论了 Python 如何在幕后使这一切看起来完全一样。

标签： python integer

【解决方案1】：

int 和 long 是“统一的”a few versions back。在此之前，可以通过数学运算溢出 int。

3.x 进一步推进了这一点，完全消除了 long 并且只有 int。

Python 2：sys.maxint 包含 Python int 可以容纳的最大值。
- 在 64 位 Python 2.7 上，大小为 24 字节。请与sys.getsizeof()联系。
Python 3：sys.maxsize 包含 Python int 可以达到的最大字节数。
- 这将是 32 位的千兆字节和 64 位的艾字节。
- 如此大的 int 值将类似于 8 的 sys.maxsize 的幂。

【讨论】：

但是 Python3 将这种类型称为“int”，尽管它的行为更像 2.x 的“long”。
Ted 评论：如下所述，请注意将大于 maxint 的内容转换为 int 仍会导致 long >>>type(int(sys.maxint+1))
sys.maxint 会给你最大的 64 位整数（在我的 64 位机器上）一个 Long 可以比 64 位大得多，试试 "sys.maxint
在python3中是sys.maxsize
sys.maxsize 与整数无关。 Python 3 的 sys.maxint 已被删除，因为没有整数的最大大小（Python 3 的 int 与 Python 2 的 long 相同）。

【解决方案2】：

只是继续这里给出的所有答案，尤其是@James Lanes

整数类型的大小可以用这个公式表示：

总范围 = (2 ^ 位系统)

下限 = -(2 ^ 位系统)*0.5 上限 = ((2 ^ 位系统)*0.5) - 1

【讨论】：

【解决方案3】：

Python 2 会根据值的大小自动设置类型。可以在下面找到最大值指南。

Python 2 中默认 Int 的最大值为 65535，高于此值的任何值都会很长

例如：

>> print type(65535)
<type 'int'>
>>> print type(65536*65536)
<type 'long'>

在 Python 3 中，long 数据类型已被删除，所有整数值都由 Int 类处理。 Int 的默认大小取决于您的 CPU 架构。

例如：

32 位系统，整数的默认数据类型将是 'Int32'
64 位系统，整数的默认数据类型为“Int64”

每种类型的最小/最大值可以在下面找到：

Int8：[-128,127]
Int16：[-32768,32767]
Int32：[-2147483648,2147483647]
Int64：[-9223372036854775808,9223372036854775807]
Int128：[-170141183460469231731687303715884105728,170141183460469231731687303715884105727]
UInt8：[0,255]
UInt16：[0,65535]
UInt32：[0,4294967295]
UInt64：[0,18446744073709551615]
UInt128：[0,340282366920938463463374607431768211455]

如果你的 Int 的大小超过了上面提到的限制，python 会自动改变它的类型并分配更多的内存来处理这个最小/最大值的增加。在 Python 2 中，它将转换为“long”，现在它只是转换为下一个 Int 大小。

示例：如果您使用的是 32 位操作系统，则 Int 的最大值默认为 2147483647。如果赋值为 2147483648 或更大，则类型将更改为 Int64。

有不同的方法来检查 int 的大小和它的内存分配。注意：在 Python 3 中，使用内置的 type() 方法将始终返回 <class 'int'>，无论您使用什么大小的 Int。

【讨论】：

这是最详细的答案，但我不确定它对于 Python 3 是否足够详细（而 Python 2 信息可以删除）。那么任意长度的长度呢？直接使用 C 风格的类型怎么样，例如移植 C 代码或低级编程？
在我典型的 64 位安装中，Python 2 中默认 int 的最大值不是 65535（我们中的某些人仍然对 Python 2 的行为感兴趣）：mad@shuttle:~$ python --version; python -c 'print(type(0x7FFFffffFFFFffff))' Python 2.7.16 <type 'int'> mad@shuttle:~$
如果 Int64 是默认的，Int8/Int16/Int32 将永远不会被使用，因为 Int64 已经比它们大了，当内部使用 Int8/Int16/Int32 时？

【解决方案4】：

Python 2.7.9 自动提升数字。对于不确定使用 int() 或 long() 的情况。

>>> a = int("123")
>>> type(a)
<type 'int'>
>>> a = int("111111111111111111111111111111111111111111111111111")
>>> type(a)
<type 'long'>

【讨论】：

【解决方案5】：

从 python 3.x 开始，统一整数库比旧版本更智能。在我的（i7 Ubuntu）盒子上，我得到了以下内容，

>>> type(math.factorial(30))
<class 'int'>

有关实现细节，请参阅Include/longintrepr.h, Objects/longobject.c and Modules/mathmodule.c 文件。最后一个文件是一个动态模块（编译成一个so文件）。代码有很好的注释。

【讨论】：

【解决方案6】：

有趣。在我的 64 位 (i7 Ubuntu) 机器上：

>>> print type(0x7FFFFFFF)
<type 'int'>
>>> print type(0x7FFFFFFF+1)
<type 'int'>

猜猜它在更大的机器上最多可以达到 64 位整数。

【讨论】：

Python 使用机器可用的较大整数类型。所以通常在 32 位机器上 int 将具有 32 位大小，而在 64 位机器上它将具有 64 位大小。但是可能存在定义 64 位整数的 32 位架构，在这种情况下，python 将使用 64 位整数。

【解决方案7】：

它管理它们，因为int 和long 是同级类定义。它们具有用于 +、-、*、/ 等的适当方法，这些方法将产生适当类的结果。

例如

>>> a=1<<30
>>> type(a)
<type 'int'>
>>> b=a*2
>>> type(b)
<type 'long'>

在这种情况下，int 类有一个 __mul__ 方法（实现 * 的方法），它会在需要时创建 long 结果。

【讨论】：

【解决方案8】：

在我的机器上：

>>> print type(1<<30)
<type 'int'>
>>> print type(1<<31)
<type 'long'>
>>> print type(0x7FFFFFFF)
<type 'int'>
>>> print type(0x7FFFFFFF+1)
<type 'long'>

Python 对适合 32 位的值使用整数（32 位有符号整数，我不知道它们是否是 C 整数），但会自动切换到长整数（任意大位数 - 即 bignums ) 对于任何更大的东西。我猜这可以加快较小值的速度，同时避免任何溢出，并无缝过渡到 bignums。

【讨论】：

【解决方案9】：

这个PEP 应该会有所帮助。

底线是你真的不应该在 python 版本> 2.4 中担心它

【讨论】：

如果你必须用不适合 int 的东西（即 long）调用 c 中的 int 函数，你必须担心它。再多的铸造 long->int 也无济于事。最近发生在我身上。
@Macke：这条评论救了我，我认为 int 可以解决问题，但想知道为什么我仍然收到 Jython 异常。
@Macke 绝对正确。在我目前工作的公司，我们有一个用 Python 编写的模拟器，它通过 Tkinter 条目获取用户输入，并通过 TCP/IP 将转换后的值发送到模拟嵌入式系统的客户端（用 C/C++ 编写）。想象一下，当您在基于 Python 的条目中插入 100000000000000000000000 时会发生什么...：P