Python 如何管理 int 和 long？

问题描述：

有人知道 Python 内部如何管理 int 和 long 类型吗？

• 它是否动态地选择正确的类型？

• int 的极限是多少？

• 我正在使用 Python 2.6，它与以前的版本有什么不同？

我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'>

解决方案 1：

int并在几个版本之前long被“统一” 。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 并且只保留 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。使用 检查`sys.getsizeof()`。

• Python 3：sys.maxsize包含 Python int 的最大大小（以字节为单位）。

+ 在 32 位中为 GB，在 64 位中为 EB。
+ 如此大的 int 会具有类似于 8 的幂的值`sys.maxsize`。

解决方案 2：

这个PEP应该会有帮助。

最重要的是，你真的不必担心 Python 版本 > 2.4

解决方案 3：

Python 2 将根据值的大小自动设置类型。最大值的指南可在下面找到。

Python 2 中默认 Int 的最大值是 65535，任何大于该值的值都将是一个 long

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，所有整数值均由 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为“Int32”

• 64 位系统整数的默认数据类型为“Int64”

每种类型的最小/最大值如下：

• 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]

如果您的 Int 的大小超出上述限制，python 将自动更改其类型并分配更多内存来处理最小/最大值的增加。在 Python 2 中，它会转换为“long”，现在它只是转换为下一个大小的 Int。

例如：如果您使用的是 32 位操作系统，则默认情况下 Int 的最大值将为 2147483647。如果分配的值等于或大于 2147483648，则类型将更改为 Int64。

<class 'int'>有多种方法来检查 int 的大小及其内存分配。注意：在 Python 3 中，无论您使用什么大小的 Int，使用内置的 type() 方法都会始终返回。

解决方案 4：

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 使用 int（32 位有符号整数，我不知道它们在底层是否是 C int）来表示适合 32 位的值，但对于任何更大的值，它会自动切换到 long（任意大的位数 - 即 bignums）。我猜这可以加快较小值的速度，同时通过无缝过渡到 bignums 来避免任何溢出。

解决方案 5：

很有趣。在我的 64 位 (i7 Ubuntu) 机器上：

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

猜测它在更大的机器上会升级到 64 位整数。

解决方案 6：

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

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

解决方案 7：

从 python 3.x 开始，统一整数库比旧版本更加智能。在我的（i7 Ubuntu）机器上，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。最后一个文件是动态模块（编译为 so 文件）。代码注释得很好，可以理解。

解决方案 8：

它管理它们，因为int和long是兄弟类定义。它们具有适当的 +、-、*、/ 等方法，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，该类int有一个__mul__方法（实现*的方法），它long在需要时创建一个结果。

解决方案 9：

继续回答这里给出的所有问题，特别是@James Lanes

整数类型的大小可以用以下公式表示：

总范围 = （2^位系统）

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