기본적으로 python은 c언어로 만들어진 cpyhon으로 구현되어 있다.
list는 Array와 같은 형태로 되어 있어, list의 길이나 요소를 바꿀 수 있다. 가변적인 데이터 공간을 사용하도록 선언되기 때문이다.
하지만, tuple은 struct 구조체로 되어 있어 길이나 요소를 바꿀 수 없다. 딱 필요한 만큼만의 데이터 공간을 사용하도록 선언되기 때문이다.
struct {
int a;
char b;
float c;
} foo;
struct foo x = { 3, 'g', 5.9 };그렇다면 이와 같이 구현해 놓은 이유는 무엇일까? 아주 간단하게 말하자면, 최적화를 위해서다. tuple을 사용하면 공간적, 시간적으로 computing 능력을 최적화를 할 수 있다.
일단 tuple은 필요한 데이터 공간만을 미리 선언하기 때문에, 공간적으로 효율적이라고 볼 수 있다. 또한 list를 사용할 때보다 훨씬 동작 시간이 짧다고 한다.
$ python -mtimeit '["fee", "fie", "fo", "fum"]'
1000000 loops, best of 3: 0.432 usec per loop
$ python -mtimeit '("fee", "fie", "fo", "fum")'
10000000 loops, best of 3: 0.0563 usec per loop이렇게 기술적 관점에서 보았을 때, 보관기간이 길고, 불변하는 데이터는 tuple로 저장하는 것이 훨씬 효율적으로 보인다.
반대로 데이터가 언제든 변할 수 있고, 구조 길이에 의미가 있다면 list를 사용하는 것이 좋다.
또한 list의 경우 append는 변수를 호출하는 동작까지 있어, comprehension을 사용하는 것보다 느리다.
여기에서 list는 comprehension이 bytecode로 구현되어 있지만, tuple은 comprehension이 구현되어 있지 않다.
Python 3.9.2 | packaged by conda-forge | (default, Feb 21 2021, 05:00:30)
[Clang 11.0.1 ] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> def list():
... return [a for a in range(3)]
...
>>> def tuple():
... return tuple(a for a in range(3))
...
>>> from dis import dis>>> dis(list)
2 0 LOAD_CONST 1 (<code object <listcomp> at 0x10499e5b0, file "<stdin>", line 2>)
2 LOAD_CONST 2 ('list.<locals>.<listcomp>')
4 MAKE_FUNCTION 0
6 LOAD_GLOBAL 0 (range)
8 LOAD_CONST 3 (3)
10 CALL_FUNCTION 1
12 GET_ITER
14 CALL_FUNCTION 1
16 RETURN_VALUE
Disassembly of <code object <listcomp> at 0x10499e5b0, file "<stdin>", line 2>:
2 0 BUILD_LIST 0
2 LOAD_FAST 0 (.0)
>> 4 FOR_ITER 8 (to 14)
6 STORE_FAST 1 (a)
8 LOAD_FAST 1 (a)
10 LIST_APPEND 2
12 JUMP_ABSOLUTE 4
>> 14 RETURN_VALUElist의 경우 listcomp라는 bytecode가 적용되는 것을 볼 수 있다.
>>> dis(tuple)
2 0 LOAD_GLOBAL 0 (tuple)
2 LOAD_CONST 1 (<code object <genexpr> at 0x104bbb870, file "<stdin>", line 2>)
4 LOAD_CONST 2 ('tuple.<locals>.<genexpr>')
6 MAKE_FUNCTION 0
8 LOAD_GLOBAL 1 (range)
10 LOAD_CONST 3 (3)
12 CALL_FUNCTION 1
14 GET_ITER
16 CALL_FUNCTION 1
18 CALL_FUNCTION 1
20 RETURN_VALUE
Disassembly of <code object <genexpr> at 0x104bbb870, file "<stdin>", line 2>:
2 0 LOAD_FAST 0 (.0)
>> 2 FOR_ITER 10 (to 14)
4 STORE_FAST 1 (a)
6 LOAD_FAST 1 (a)
8 YIELD_VALUE
10 POP_TOP
12 JUMP_ABSOLUTE 2
>> 14 LOAD_CONST 0 (None)
16 RETURN_VALUE
>>> tuple의 경우, 바로 comp로 넘어가지 않고 generator이 생성되어 처리되는 것을 볼 수 있다.
+) Namedtuple을 사용하면 dict과 같은 구조체 형태로 만들 수 있다. 이 역시 dict과의 차이점은 데이터와 그 길이가 불변하다는 것이다.
+) 또한 tuple은 dict의 key값으로도 사용가능하다.
+) 함수형 프로그래밍에서 args에 tuple형을 넣어 함수를 동작시키는 것도 가능하다. 변수가 다른 요소들에 영향을 받지 않아 훨씬 더 안정적이다.
-참조-
Why is there no tuple comprehension in Python?
Why do we need tuples in Python or any immutable data type?
Lists vs Tuples
