概要
タプルはリストよりもパフォーマンスが高い傾向があります、ほとんどすべてのカテゴリのます。
1）タプルは常に折りたたむことができます。
2）タプルはコピーする代わりに再利用できます。
3）タプルはコンパクトで、過剰に割り当てられません。
4）タプルはその要素を直接参照します。
タプルは常に折りたたむことができます
定数のタプルは、PythonのピープホールオプティマイザーまたはASTオプティマイザーによって事前計算できます。一方、リストはゼロから作成されます。
>>> from dis import dis
>>> dis(compile("(10, 'abc')", '', 'eval'))
1 0 LOAD_CONST 2 ((10, 'abc'))
3 RETURN_VALUE
>>> dis(compile("[10, 'abc']", '', 'eval'))
1 0 LOAD_CONST 0 (10)
3 LOAD_CONST 1 ('abc')
6 BUILD_LIST 2
9 RETURN_VALUE
タプルをコピーする必要はありません
実行tuple(some_tuple)するとすぐに戻ります。タプルは不変なので、コピーする必要はありません。
>>> a = (10, 20, 30)
>>> b = tuple(a)
>>> a is b
True
対照的に、list(some_list)すべてのデータを新しいリストにコピーする必要があります。
>>> a = [10, 20, 30]
>>> b = list(a)
>>> a is b
False
タプルは過剰に割り当てられません
タプルのサイズは固定されているため、append（）操作を効率的にするために過剰に割り当てる必要があるリストよりもコンパクトに格納できます。
これはタプルに素晴らしいスペースの利点を与えます：
>>> import sys
>>> sys.getsizeof(tuple(iter(range(10))))
128
>>> sys.getsizeof(list(iter(range(10))))
200
以下は、リストが何をしているのかを説明するObjects / listobject.cからのコメントです。
/* This over-allocates proportional to the list size, making room
* for additional growth. The over-allocation is mild, but is
* enough to give linear-time amortized behavior over a long
* sequence of appends() in the presence of a poorly-performing
* system realloc().
* The growth pattern is: 0, 4, 8, 16, 25, 35, 46, 58, 72, 88, ...
* Note: new_allocated won't overflow because the largest possible value
* is PY_SSIZE_T_MAX * (9 / 8) + 6 which always fits in a size_t.
*/
タプルはその要素を直接参照します
オブジェクトへの参照は、タプルオブジェクトに直接組み込まれます。対照的に、リストには、ポインターの外部配列への間接的な追加レイヤーがあります。
これにより、タプルにインデックス付きルックアップとアンパックの速度が少し向上します。
$ python3.6 -m timeit -s 'a = (10, 20, 30)' 'a[1]'
10000000 loops, best of 3: 0.0304 usec per loop
$ python3.6 -m timeit -s 'a = [10, 20, 30]' 'a[1]'
10000000 loops, best of 3: 0.0309 usec per loop
$ python3.6 -m timeit -s 'a = (10, 20, 30)' 'x, y, z = a'
10000000 loops, best of 3: 0.0249 usec per loop
$ python3.6 -m timeit -s 'a = [10, 20, 30]' 'x, y, z = a'
10000000 loops, best of 3: 0.0251 usec per loop
ここでタプルがどのように(10, 20)格納されます。
typedef struct {
Py_ssize_t ob_refcnt;
struct _typeobject *ob_type;
Py_ssize_t ob_size;
PyObject *ob_item[2]; /* store a pointer to 10 and a pointer to 20 */
} PyTupleObject;
ここにリストがどのように[10, 20]格納されます。
PyObject arr[2]; /* store a pointer to 10 and a pointer to 20 */
typedef struct {
Py_ssize_t ob_refcnt;
struct _typeobject *ob_type;
Py_ssize_t ob_size;
PyObject **ob_item = arr; /* store a pointer to the two-pointer array */
Py_ssize_t allocated;
} PyListObject;
タプルオブジェクトには2つのデータポインターが直接組み込まれていますが、リストオブジェクトには2つのデータポインターを保持する外部配列への間接的な追加レイヤーがあります。