Python的列表不支持预分配。Numpy允许您预分配内存，但在实践中，如果您的目标是加速程序，那么这样做似乎不值得。

该测试只是将一个整数写入列表，但在实际应用程序中，每次迭代都可能执行更复杂的操作，这进一步降低了内存分配的重要性。

import timeit
import numpy as np

def list_append(size=1_000_000):
    result = []
    for i in range(size):
        result.append(i)
    return result

def list_prealloc(size=1_000_000):
    result = [None] * size
    for i in range(size):
        result[i] = i
    return result

def numpy_prealloc(size=1_000_000):
    result = np.empty(size, np.int32)
    for i in range(size):
        result[i] = i
    return result

setup = 'from __main__ import list_append, list_prealloc, numpy_prealloc'
print(timeit.timeit('list_append()', setup=setup, number=10))     # 0.79
print(timeit.timeit('list_prealloc()', setup=setup, number=10))   # 0.62
print(timeit.timeit('numpy_prealloc()', setup=setup, number=10))  # 0.73

根据我的理解，Python列表已经非常类似于数组列表。但如果你想调整这些参数，我在互联网上找到了这篇文章，可能会很有趣(基本上，只需要创建自己的ScalableList扩展):

http://mail.python.org/pipermail/python-list/2000-May/035082.html

最快的方法-使用* like list1 = [False] * 1_000_000

比较所有常用方法(列表追加、预分配、for和while)，我发现使用*可以获得最高效的执行时间。

import time

large_int = 10_000_000
start_time = time.time()

# Test 1: List comprehension
l1 = [False for _ in range(large_int)]
end_time_1 = time.time()

# Test 2: Using *
l2 = [False] * large_int
end_time_2 = time.time()

# Test 3: Using append with for loop & range
l3 = []
for _ in range(large_int):
    l3.append(False)
end_time_3 = time.time()

# Test 4: Using append with while loop
l4, i = [], 0
while i < large_int:
    l4.append(False)
    i += 1
end_time_4 = time.time()

# Results
diff_1 = end_time_1 - start_time
diff_2 = end_time_2 - end_time_1
diff_3 = end_time_3 - end_time_2
diff_4 = end_time_4 - end_time_3
print(f"Test 1. {diff_1:.4f} seconds")
print(f"Test 2. {diff_2:.4f} seconds")
print(f"Test 3. {diff_3:.4f} seconds")
print(f"Test 4. {diff_4:.4f} seconds")

print("\nTest 2 is faster than - ")
print(f"            Test 1 by - {(diff_1 / diff_2 * 100 - 1):,.0f}%")
print(f"            Test 3 by - {(diff_3 / diff_2 * 100 - 1):,.0f}%")
print(f"            Test 4 by - {(diff_4 / diff_2 * 100 - 1):,.0f}%")

警告:这个答案有争议。看到评论。

def doAppend( size=10000 ):
    result = []
    for i in range(size):
        message= "some unique object %d" % ( i, )
        result.append(message)
    return result

def doAllocate( size=10000 ):
    result=size*[None]
    for i in range(size):
        message= "some unique object %d" % ( i, )
        result[i]= message
    return result

结果。(计算每个函数144次，平均时间)

simple append 0.0102
pre-allocate  0.0098

结论。这无关紧要。

过早的优化是万恶之源。

正如其他人所提到的，预播种列表的最简单方法是使用NoneType对象。

话虽如此，在决定这是必要的之前，您应该了解Python列表的实际工作方式。

在列表的CPython实现中，底层数组总是创建有开销空间，大小逐渐增大(4、8、16、25、35、46、58、72、88、106、126、148、173、201、233、269、309、354、405、462、526、598、679、771、874、990、1120等)，因此调整列表的大小几乎不会经常发生。

由于这种行为，大多数list.append()函数的追加复杂度都是O(1)，只有在跨越其中一个边界时复杂度才会增加，此时复杂度将为O(n)。在S.Lott的答案中，这种行为导致了执行时间的最小增加。

来源:Python列表实现

python的方法是:

x = [None] * numElements

或您希望预填充的任何默认值，例如。

bottles = [Beer()] * 99
sea = [Fish()] * many
vegetarianPizzas = [None] * peopleOrderingPizzaNotQuiche

(注意:[Beer()] * 99语法创建一个Beer，然后用99个引用填充一个数组到同一个实例)

Python的默认方法非常高效，尽管随着元素数量的增加，这种效率会下降。

比较

import time

class Timer(object):
    def __enter__(self):
        self.start = time.time()
        return self

    def __exit__(self, *args):
        end = time.time()
        secs = end - self.start
        msecs = secs * 1000  # Millisecs
        print('%fms' % msecs)

Elements   = 100000
Iterations = 144

print('Elements: %d, Iterations: %d' % (Elements, Iterations))


def doAppend():
    result = []
    i = 0
    while i < Elements:
        result.append(i)
        i += 1

def doAllocate():
    result = [None] * Elements
    i = 0
    while i < Elements:
        result[i] = i
        i += 1

def doGenerator():
    return list(i for i in range(Elements))


def test(name, fn):
    print("%s: " % name, end="")
    with Timer() as t:
        x = 0
        while x < Iterations:
            fn()
            x += 1


test('doAppend', doAppend)
test('doAllocate', doAllocate)
test('doGenerator', doGenerator)

with

#include <vector>
typedef std::vector<unsigned int> Vec;

static const unsigned int Elements = 100000;
static const unsigned int Iterations = 144;

void doAppend()
{
    Vec v;
    for (unsigned int i = 0; i < Elements; ++i) {
        v.push_back(i);
    }
}

void doReserve()
{
    Vec v;
    v.reserve(Elements);
    for (unsigned int i = 0; i < Elements; ++i) {
        v.push_back(i);
    }
}

void doAllocate()
{
    Vec v;
    v.resize(Elements);
    for (unsigned int i = 0; i < Elements; ++i) {
        v[i] = i;
    }
}

#include <iostream>
#include <chrono>
using namespace std;

void test(const char* name, void(*fn)(void))
{
    cout << name << ": ";

    auto start = chrono::high_resolution_clock::now();
    for (unsigned int i = 0; i < Iterations; ++i) {
        fn();
    }
    auto end = chrono::high_resolution_clock::now();

    auto elapsed = end - start;
    cout << chrono::duration<double, milli>(elapsed).count() << "ms\n";
}

int main()
{
    cout << "Elements: " << Elements << ", Iterations: " << Iterations << '\n';

    test("doAppend", doAppend);
    test("doReserve", doReserve);
    test("doAllocate", doAllocate);
}

在我的Windows 7 Core i7上，64位Python提供

Elements: 100000, Iterations: 144
doAppend: 3587.204933ms
doAllocate: 2701.154947ms
doGenerator: 1721.098185ms

而c++提供(用Microsoft Visual c++构建，64位，启用优化)

Elements: 100000, Iterations: 144
doAppend: 74.0042ms
doReserve: 27.0015ms
doAllocate: 5.0003ms

c++调试生成:

Elements: 100000, Iterations: 144
doAppend: 2166.12ms
doReserve: 2082.12ms
doAllocate: 273.016ms

这里的重点是，使用Python可以实现7-8%的性能改进，如果您认为您正在编写一个高性能应用程序(或者您正在编写用于web服务或其他东西的东西)，那么这不是小意思，但您可能需要重新考虑您的语言选择。

另外，这里的Python代码并不是真正的Python代码。切换到真正的Pythonesque代码可以获得更好的性能:

import time

class Timer(object):
    def __enter__(self):
        self.start = time.time()
        return self

    def __exit__(self, *args):
        end = time.time()
        secs = end - self.start
        msecs = secs * 1000  # millisecs
        print('%fms' % msecs)

Elements   = 100000
Iterations = 144

print('Elements: %d, Iterations: %d' % (Elements, Iterations))


def doAppend():
    for x in range(Iterations):
        result = []
        for i in range(Elements):
            result.append(i)

def doAllocate():
    for x in range(Iterations):
        result = [None] * Elements
        for i in range(Elements):
            result[i] = i

def doGenerator():
    for x in range(Iterations):
        result = list(i for i in range(Elements))


def test(name, fn):
    print("%s: " % name, end="")
    with Timer() as t:
        fn()


test('doAppend', doAppend)
test('doAllocate', doAllocate)
test('doGenerator', doGenerator)

这给了

Elements: 100000, Iterations: 144
doAppend: 2153.122902ms
doAllocate: 1346.076965ms
doGenerator: 1614.092112ms

(在32位中，doGenerator比doAllocate做得更好)。

这里doAppend和doAllocate之间的差距明显更大。

显然，这里的区别只适用于这样的情况如果你做了很多次，或者你在一个负载很重的系统上做这个，这些数字会按数量级扩展，或者你在处理相当大的列表。

这里的重点是:为了获得最佳性能，使用python的方式进行操作。

但如果您担心的是一般的高级性能，那么Python是错误的语言。最根本的问题是，由于Python的一些特性，如装饰器等，Python函数调用传统上比其他语言慢300倍(PythonSpeed/PerformanceTips, Data Aggregation)。