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slots 定义后实例还能有 dict 吗?内存节省多少

冰川箭仙

冰川箭仙

发布时间:2026-01-24 17:59:34

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来源于php中文网

原创

没有。定义__slots__后实例默认无__dict__,除非显式包含'__dict__';这禁用动态属性添加,并显著节省内存(如10万实例从56MB降至9.6MB),但限制pickle、多重继承和调试灵活性。

slots 定义后实例还能有 dict 吗?内存节省多少

slots 定义后实例还有 __dict__ 吗?

没有。只要类定义了 __slots__,Python 就会禁用默认的 __dict__(除非显式在 __slots__ 中包含 '__dict__')。这意味着实例无法动态添加新属性,也不能通过 obj.__dict__ 查看或修改属性字典。

常见错误现象:AttributeError: 'MyClass' object has no attribute '__dict__' 或动态赋值失败:obj.new_attr = 42 报错。

  • __slots__ = ('x', 'y') → 实例只有 xy 两个属性,无 __dict__
  • __slots__ = ('x', 'y', '__dict__') → 显式保留字典,但失去内存优势
  • __slots__ = () → 最极端节省:连方法查找缓存都受限,仅支持类属性和 slot 属性

内存节省到底有多少?

节省量取决于实例数量和属性个数,不是固定百分比。核心压缩点是:每个实例省掉一个 dict 对象(通常 240+ 字节) + 每个属性省掉 dict 中的键值对开销。

实测对比(CPython 3.12,64 位):

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  • __slots__ 的类,单实例 sys.getsizeof(obj) ≈ 560 字节(含空 __dict__
  • __slots__ = ('a', 'b', 'c'),单实例 ≈ 96 字节
  • 10 万个实例:从约 56 MB 降到约 9.6 MB —— 节省近 46 MB

注意:这个数字不含 GC 开销、引用计数等间接影响;若属性本身是大对象(如长列表、嵌套 dict),__slots__ 不影响其内部内存,只省掉属性容器层。

为什么不能盲目加 __slots__

它不是万能优化开关,反而会破坏某些惯用模式:

  • 无法被 pickle(除非自定义 __getstate__
  • 与多重继承配合时,只要任一父类用了 __slots__,子类必须显式声明,否则报错
  • 调试时不能临时 obj.debug_flag = True,需改用 weakref.WeakKeyDictionary 等替代方案
  • 动态生成类(如 ORM 模型、dataclass 衍生类)可能因元编程冲突而失效

真正适合的场景很明确:大量轻量实例(如 AST 节点、几何向量、事件对象)、生命周期短、属性集完全固定、不依赖运行时属性注入。

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