Python中dict()与{}创建字典的内存差异及扩容疑问

先明确你观察到的核心现象：

• 创建空字典有两种方式：字面量{}和dict()函数。用sys.getsizeof()检测，空{}占用64字节（包含8个空桶，每个8字节），而dict()创建的空字典占用232字节，这源于二者底层实现机制不同。
• 疑惑点：用{}创建的空字典首次添加元素时，内存直接从64字节跃升至232字节，明明Python哈希表是填充到2/3时才会扩容，为什么首次插入就触发内存骤增？

背后的原因 #

Python 3.8中，空字典字面量{}对应的是紧凑型空字典（empty dict stub）——这是一个专门优化内存的轻量级结构，它只包含字典最基础的元数据和8个空桶，但没有为存储键值对的条目数组分配空间，所以初始内存占用极低。

当你第一次向这个紧凑型空字典插入元素时，Python会自动将它升级为标准的字典结构——也就是和dict()创建的空字典完全一致的结构。这个标准结构不仅包含哈希桶数组，还预分配了8个键值对的条目空间，再加上字典的其他元数据（比如当前大小、哈希掩码、哈希种子等），总内存占用刚好是232字节。

而dict()函数创建的空字典，从一开始就是标准结构，已经准备好了条目空间，所以初始就占用232字节，后续插入元素时，只有当填充率达到2/3的负载因子时，才会触发哈希表的扩容操作。

验证代码 #

import sys

# 空字面量字典
empty_literal = {}
print(f"空{{}}的内存占用: {sys.getsizeof(empty_literal)}字节")  # 输出64

# 插入第一个元素
empty_literal["key"] = "value"
print(f"插入第一个元素后的内存占用: {sys.getsizeof(empty_literal)}字节")  # 输出232

# dict()创建的空字典
empty_dict_func = dict()
print(f"dict()创建的空字典内存占用: {sys.getsizeof(empty_dict_func)}字节")  # 输出232

总结 #

• 空{}是Python为节省内存设计的轻量级 stub 结构，仅用于表示空字典，不支持直接插入元素；
• 首次插入元素时会触发结构升级，转为完整的标准字典结构，因此内存占用骤增；
• 后续插入元素时，才会遵循哈希表2/3负载因子的扩容规则。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ARAT