Python的垃圾回收机制详解

引用计数

在Python源码中，每一个对象都是一个结构体表示，都有一个计数字段。

typedef struct_object {
  int ob_refcnt;
  struct_typeobject *ob_type;
} PyObject;

PyObject是每个对象必有的内容，其中ob_refcnt就是作为引用计数。当一个对象有了新的引用时，它的ob_refcnt就会增加，引用它的对象被删除时则减少。一旦对象的引用计数为0，该对象立即被回收，占用空间就会被释放。

优点

  • 简单易用
  • 实时性好，一旦没有引用就会被立即释放

缺点

  • 需要额外空间去维护引用计数
  • 不能解决对象的循环引用

对象的循环引用
循环引用是指两个对象相互引用且没有外部变量引用其中任何一个，导致引用链形成一个环。

>>> a = {}    # 对象a的引用计数为1
>>> b = {}    # 对象b的引用计数为1
>>> a['b'] = b  # b的引用计数增加1
>>> b['a'] = a  # a的引用计数增加1
>>> del a     # a的引用计数减少1，最后a的引用为1
>>> del b     # b的引用计数减少1，最后b的引用为1

在执行完del操作之后，没有任何引用指向a、b对象，但是由于这两个对象各自包含一个对对方的引用，所以引用计数始终保持在1。

按照引用计数中内存回收的原理，由于a和b的计数不为0，所以在使用引用计数法进行内存管理的时候这两个对象不会被回收，它们会一直驻留在内存中，造成内存泄露。

标记清除

标记清除机制主要用于解决循环引用问题。

标记清除算法是一种基于追踪回收(tracing GC)技术实现的垃圾回收算法。主要分为两个阶段：

  • 标记阶段，GC会将所有的活动对象打上标记
  • 对那些没有打上标记的非活动对象进行回收

区分活动对象与非活动对象

对象之间通过引用即指针连接在一起，构成一个有向图，对象就是这个有向图的节点，而引用关系构成这个有向图的边。从根对象(root object)出发，沿着有向边遍历对象，可达的对象会被标记为活动对象，不可达的对象就是要被清除的非活动对象。

根对象一般是全局变量、调用栈、寄存器等。

适用范围

标记清除算法作为Python辅助的垃圾收集技术，主要处理的是容器对象，因为对于字符串、数值对象等，不可能造成循环引用的问题，Python会使用一个双向链表将这些容器对象组织起来。

对于标记清除算法来说，有一个比较明显的缺点：为了清除非活动对象，需要扫描整个堆内存，哪怕只剩下小部分活动对象也需要扫描所有对象。

分代回收

分代回收是一种以空间换时间的操作方式，建立在标记清除技术的基础之上，也是Python辅助的垃圾收集技术，主要用于处理容器对象。

Python会将内存根据对象的存活时间划分为不同的集合，每个集合称为一个代，主要会被分为3代：年轻代。中年代和老年代，它们会对应3个链表，对应的垃圾收集频率随着对象存活时间的增大而减小。

新创建的对象都会被分配在年轻代，当年轻代链表总数达到上限时，会触发Python的垃圾回收机制，对可回收对象进行回收，而那些不可回收的对象会被移到中年代去。依此类推，老年代对象是存活时间最久的对象，甚至有可能存活在整个系统的生命周期内。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我们。

赞 (0)

相关推荐

  • 浅谈Python的垃圾回收机制

    一.垃圾回收机制 Python中的垃圾回收是以引用计数为主,分代收集为辅.引用计数的缺陷是循环引用的问题. 在Python中,如果一个对象的引用数为0,Python虚拟机就会回收这个对象的内存. #encoding=utf-8 __author__ = 'kevinlu1010@qq.com' class ClassA(): def __init__(self): print 'object born,id:%s'%str(hex(id(self))) def __del__(self): pr

  • 使用Python做垃圾分类的原理及实例代码

    0 引言 纸巾再湿也是干垃圾?瓜子皮再干也是湿垃圾??最近大家都被垃圾分类折磨的不行,傻傻的你是否拎得清?

  • 理解Python垃圾回收机制

    一.垃圾回收机制 Python中的垃圾回收是以引用计数为主,分代收集为辅.引用计数的缺陷是循环引用的问题. 在Python中,如果一个对象的引用数为0,Python虚拟机就会回收这个对象的内存. #encoding=utf-8 __author__ = 'kevinlu1010@qq.com' class ClassA(): def __init__(self): print 'object born,id:%s'%str(hex(id(self))) def __del__(self): pr

  • 使用Python轻松完成垃圾分类（基于图像识别）

    使用Python轻松完成垃圾分类（基于图像识别）

    0 环境 Python版本:3.6.8 系统版本:macOS Mojave Python Jupyter Notebook 1 引言 七月了,大家最近一定被一项新的政策给折磨的焦头烂额,那就是垃圾分类.<上海市生活垃圾管理条例>已经正式实施了,相信还是有很多的小伙伴和我一样,还没有完全搞清楚哪些应该扔在哪个类别里.感觉每天都在学习一遍垃圾分类,真令人头大. 听说一杯没有喝完的珍珠奶茶应该这么扔 首先,没喝完的奶茶水要倒在水池里 珍珠,水果肉等残渣放进湿垃圾 把杯子要丢入干垃圾 接下来是盖子,如

  • python的内存管理和垃圾回收机制详解

    python的内存管理和垃圾回收机制详解

    简单来说python的内存管理机制有三种 1)引用计数 2)垃圾回收 3)内存池 接下来我们来详细讲解这三种管理机制 1,引用计数: 引用计数是一种非常高效的内存管理手段,当一个pyhton对象被引用时其引用计数增加1,当其不再被引用时引用计数减1,当引用计数等于0的时候,对象就被删除了. 2,垃圾回收(这是一个很重要知识点): ①  引用计数 引用计数也是一种垃圾回收机制,而且是一种最直观,最简单的垃圾回收技术. 在Python中每一个对象的核心就是一个结构体PyObject,它的内部有一个引

  • Python中垃圾回收和del语句详解

    Python中的垃圾回收算法是采用引用计数, 当一个对象的引用计数为0时, Python的垃圾回收机制就会将对象回收 a = "larry" b = a larry这个字符串对象, 在第一行被贴了a标签后, 引用计数为1, 之后在第二行, 由贴上了b标签, 此时, 该字符串对象的引用计数为 a = "larry" b = a del a 注意: 在Python语言中, del语句操作某个对象的时候, 并不是直接将该对象在内存中删除, 而是将该对象的引用计数-1 &g

  • Python的垃圾回收机制深入分析

    一.概述: Python的GC模块主要运用了"引用计数"(reference counting)来跟踪和回收垃圾.在引用计数的基础上,还可以通过"标记-清除"(mark and sweep)解决容器对象可能产生的循环引用的问题.通过"分代回收"(generation collection)以空间换取时间来进一步提高垃圾回收的效率. 二.引用计数 在Python中,大多数对象的生命周期都是通过对象的引用计数来管理的.从广义上来讲,引用计数也是一种垃

  • Python的垃圾回收机制详解

    引用计数 在Python源码中,每一个对象都是一个结构体表示,都有一个计数字段. typedef struct_object { int ob_refcnt; struct_typeobject *ob_type; } PyObject; PyObject是每个对象必有的内容,其中ob_refcnt就是作为引用计数.当一个对象有了新的引用时,它的ob_refcnt就会增加,引用它的对象被删除时则减少.一旦对象的引用计数为0,该对象立即被回收,占用空间就会被释放. 优点 简单易用 实时性好,一旦没

  • Java 垃圾回收机制详解及实例代码

     Java 垃圾回收机制详解 乍一看,垃圾回收所做的事情应当恰如其名--查找并清除垃圾.事实上却恰恰相反.垃圾回收会跟踪所有仍在使用的对象,然后将剩余的对象标记为垃圾.牢记了这点之后,我们再来深入地了解下这个被称为"垃圾回收"的自动化内存回收在JVM中到底是如何实现的. 手动管理内存 在介绍现代版的垃圾回收之前,我们先来简单地回顾下需要手动地显式分配及释放内存的那些日子.如果你忘了去释放内存,那么这块内存就无法重用了.这块内存被占有了却没被使用.这种场景被称之为内存泄露. 下面是用C写

  • 掌握PHP垃圾回收机制详解

    php的垃圾回收机制可以简单总结为 引用计数 写时复制 COW机制, 本文主要和大家分享掌握php垃圾回收机制的知识,希望能帮助到大家. 引用计数基本知识 官网的解答如下 每个php变量存在一个叫"zval"的变量容器中一个zval变量容器,除了包含变量的类型和值 ,还包括两个字节的额外信息 is_ref 和 refcount is_ref 是个bool值,用来标识这个变量是否是属于引用集合(reference set).通过这个字节,php引擎才能把普通变量和引用变量区分开来 ref

  • Java基础之垃圾回收机制详解

    Java基础之垃圾回收机制详解

    一.GC的作用 进行内存管理 C语言中的内存,申请内存之后需要手动释放:一旦忘记释放,就会发生内存泄漏! 而Java语言中,申请内存后会由GC来释放内存空间,无需手动释放 GC虽然代替了手动释放的操作,但是它也有局限性: 需要消耗更多的资源: 没有手动释放那么及时: STW(Stop The World)会影响程序的执行效率 二.GC主要回收哪些内存 (1)堆:主要回收堆中的内存 (2)方法区:需要回收 (3)栈(包括本地方法栈和JVM虚拟机栈):不需要回收,栈上的内存什么时候释放是明确的(线程

  • PHP进阶学习之垃圾回收机制详解

    本文实例讲述了PHP垃圾回收机制.分享给大家供大家参考,具体如下: 一.概念 垃圾回收机制是一种动态存储分配的方案.它会自动释放程序不再需要的已分配的内存块.垃圾回收机制可以让程序员不必过分关心程序内存分配,从而将更多的精力投入到业务逻辑.在现在的流行各种语言当中,垃圾回收机制是新一代语言所共有的特征,如Python.PHP.C#.Ruby等都使用了垃圾回收机制. 二.PHP垃圾回收机制 1.在PHP5.3版本之前,使用的垃圾回收机制是单纯的"引用计数".即: ①每个内存对象都分配一个

  • JVM的垃圾回收机制详解和调优

    文章来源:matrix.org.cn 作者:ginger547 1.JVM的gc概述 gc即垃圾收集机制是指jvm用于释放那些不再使用的对象所占用的内存.java语言并不要求jvm有gc,也没有规定gc如何工作.不过常用的jvm都有gc,而且大多数gc都使用类似的算法管理内存和执行收集操作. 在充分理解了垃圾收集算法和执行过程后,才能有效的优化它的性能.有些垃圾收集专用于特殊的应用程序.比如,实时应用程序主要是为了避免垃圾收集中断,而大多数OLTP应用程序则注重整体效率.理解了应用程序的工作负荷

  • Java 垃圾回收机制详解(动力节点Java学院整理)

    Java 垃圾回收机制详解(动力节点Java学院整理)

    1. 垃圾回收的意义 在C++中,对象所占的内存在程序结束运行之前一直被占用,在明确释放之前不能分配给其它对象:而在Java中,当没有对象引用指向原先分配给某个对象的内存时,该内存便成为垃圾.JVM的一个系统级线程会自动释放该内存块.垃圾回收意味着程序不再需要的对象是"无用信息",这些信息将被丢弃.当一个对象不再被引用的时候,内存回收它占领的空间,以便空间被后来的新对象使用.事实上,除了释放没用的对象,垃圾回收也可以清除内存记录碎片.由于创建对象和垃圾回收器释放丢弃对象所占的内存空间,

  • Java 中的垃圾回收机制详解

    Java 中的垃圾回收机制详解

    目录 介绍 重要条款: 使对象符合 GC 条件的方法 请求JVM运行垃圾收集器的方式 定稿 总结 介绍 在 C/C++ 中,程序员负责对象的创建和销毁.通常程序员会忽略无用对象的销毁.由于这种疏忽,在某些时候,为了创建新对象,可能没有足够的内存可用,整个程序将异常终止,导致OutOfMemoryErrors. 但是在 Java 中,程序员不需要关心所有不再使用的对象.垃圾回收机制自动销毁这些对象. 垃圾回收机制是守护线程的最佳示例,因为它始终在后台运行. 垃圾回收机制的主要目标是通过销毁无法访问

  • Python 垃圾回收机制详解

    目录 1. 引用计数 2. 标记-清除 3. 分代回收 4. 其他 4.1 JNI(Java Native Interface) 总结 Python 的GC模块主要运用了引用计数来跟踪和回收垃圾:通过"标记-清除"解决容器对象可能产生的循环引用问题:通过分代回收以空间换时间进一步提高垃圾回收的效率. 也即采用"引用计数"为主(实时性,一旦没有引用,内存就直接释放了),"标记-清除"与"分代收集"两种机制为辅的策略.      

随机推荐