[Anderson Paraibano]

Resolvido: Por que o Python não armazena em cache valores inteiros fora do intervalo [-5, 256]?

Python é uma linguagem de programação amplamente utilizada devido à sua simplicidade, legibilidade e eficiência. No entanto, existem certos comportamentos peculiares dentro da linguagem que podem surpreender os desenvolvedores menos experientes. Um desses comportamentos é a falta de cache de valores inteiros fora do intervalo de [-5, 256]. Neste artigo, vamos explorar por que o Python adota essa abordagem e como isso pode afetar o desempenho e a memória do programa.

Quando um programa Python é executado, o interpretador cria objetos para armazenar os valores que são atribuídos às variáveis. Esses objetos têm um certo custo de criação e consumo de memória. No entanto, para melhorar o desempenho e economizar memória, o Python implementa um mecanismo de cache para alguns objetos imutáveis, como pequenos números inteiros e strings curtas.

O cache de valores inteiros é uma otimização específica do Python, que armazena em cache os inteiros mais comumente usados no intervalo de [-5, 256]. Isso significa que, sempre que um número dentro desse intervalo é atribuído a uma variável, o Python reutiliza o mesmo objeto inteiro em vez de criar um novo. Essa técnica reduz o consumo de memória, uma vez que apenas um objeto inteiro é criado para cada valor único dentro desse intervalo.

Então, por que o Python escolhe especificamente o intervalo de [-5, 256]? A escolha desses limites é baseada na frequência de uso desses números em programas típicos. A maioria dos programas lida com números pequenos e alocar objetos inteiros para cada ocorrência desses números seria ineficiente em termos de uso de memória. Ao limitar o cache a um intervalo relativamente pequeno, o Python obtém um bom equilíbrio entre desempenho e economia de memória.

No entanto, essa otimização não se aplica a valores inteiros fora desse intervalo. Quando um número inteiro é maior do que 256 ou menor do que -5, o Python cria um novo objeto inteiro para representar esse valor. Embora isso possa aumentar o consumo de memória, é uma escolha razoável, já que esses números menos comuns não justificam a sobrecarga de armazenamento em cache.

É importante notar que essa otimização se aplica apenas a números inteiros e não a outros tipos de dados, como floats ou objetos personalizados. Cada valor float ou objeto personalizado é tratado como um objeto separado, independentemente do seu valor. Portanto, não há cache para esses tipos de dados.

Em resumo, o Python opta por armazenar em cache valores inteiros no intervalo de [-5, 256] como uma otimização para economizar memória e melhorar o desempenho. Essa abordagem é baseada na frequência de uso desses números em programas típicos. No entanto, para valores inteiros fora desse intervalo, um novo objeto inteiro é criado. Compreender essa peculiaridade do Python é importante para evitar problemas de consumo excessivo de memória e otimizar o desempenho do seu código.

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