Python3中str与bytes对象的内存存储是否一致？

核心结论先明确 #

Python3里str和bytes是完全独立的对象类型，内存存储结构差异极大；sys.getsizeof()返回的是整个Python对象的总内存占用，而非仅有效数据部分，这是你产生困惑的核心原因。

1. '\x0d'与b'\x0d'的存储差异 #

首先纠正一个小错误：ASCII值13对应的二进制是00001101，不是你写的00000111（那是ASCII值7）。

• 对于b'\x0d'：它的有效数据部分确实是单个字节00001101，但CPython的bytes对象除了存储原始字节，还包含对象头信息（引用计数、类型指针、长度标记等）。在Python 3.9中，空bytes对象b''的sys.getsizeof()是33字节，加上1个有效字节后总占用就是33+1=34字节，和你的测试结果完全匹配。
• 对于'\x0d'：它存储的是Unicode码点U+000D（回车符），str对象的头结构比bytes更复杂，空str对象''的sys.getsizeof()是49字节，加上1个单字节码点后总占用就是49+1=50字节，也和你的测试一致。

二者的有效数据二进制内容是相同的，但整个对象的内存结构、总占用内存完全不同。

2. 你的两个具体疑问解答 #

• Python3中str和bytes是否以不同对象形式存储？
  是，二者属于不同的类（str vs bytes），内存中的对象头、存储逻辑都不一样，是完全独立的两种对象。
• 当我们说b'\x0d'以00001101形式存储时是基于抽象层面吗？实际在CPython3中它占用34字节内存？
  没错，说b'\x0d'以00001101存储，指的是它的有效业务数据部分，这是抽象层面的逻辑描述；而sys.getsizeof()返回的是整个Python对象的内存开销，包括对象管理所需的元数据，所以实际CPython中这个对象确实占用34字节——33字节是对象头开销，1字节是有效数据。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者showkey