Python小白垃圾回收机制入门

引用计数

Python默认的垃圾收集机制是“引用计数”，每个对象维护了一个ob_ref字段。它的优点是机制简单，当新的引用指向该对象时，引用计数加1，当一个对象的引用被销毁时减1，一旦对象的引用计数为0，该对象立即被回收，所占用的内存将被释放。它的缺点是需要额外的空间维护引用计数，不过最主要的问题是它不能解决“循环引用”。

什么是循环引用？A和B相互引用而再没有外部引用A与B中的任何一个，它们的引用计数虽然都为1，但显然应该被回收，例子：

a = { } # a 的引用为 1
b = { } # b 的引用为 1
a['b'] = b # b 的引用增 1，b的引用为2
b['a'] = a # a 的引用增 1，a的引用为 2
del a # a 的引用减 1，a的引用为 1
del b # b 的引用减 1, b的引用为 1

在这个例子中,del语句减少了 a 和 b 的引用计数并删除了用于引用的变量名，可是由于两个对象各包含一个对方对象的引用，虽然最后两个对象都无法通过名字访问了，但引用计数并没有减少到零。因此这个对象不会被销毁，它会一直驻留在内存中，这就造成了内存泄漏。为了解决循环引用问题，Python引入了标记-清除和分代回收两种GC机制。

标记清除

标记——清除（Mark——Sweep）是一种基于追踪（Tracing）回收技术实现的垃圾回收算法，对象之间通过引用（指针）连在一起，构成一个有向图，对象构成这个有向图的节点，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，可达的对象标记为有用的对象，不可达的对象就是要被清除的对象。所谓根对象就是一些全局引用对象和函数栈中的引用，这些引用所引用的对象是不可被删除的。

标记清除算法作为Python的辅助垃圾收集技术主要处理的是一些容器对象，比如list、dict、tuple，instance等，因为对于字符串、数值对象是不可能造成循环引用问题。Python使用一个双向链表将这些容器对象组织起来。

分代回收

分代回收是一种以空间换时间的操作方式，Python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，Python将内存分为了3“代”，分别为年轻代（第0代）、中年代（第1代）、老年代（第2代），他们对应的是3个链表，它们的垃圾收集频率与对象的存活时间的增大而减小。新创建的对象都会分配在年轻代，年轻代链表的总数达到上限时，Python垃圾收集机制就会被触发，把那些可以被回收的对象回收掉，而那些不会回收的对象就会被移到中年代去，依此类推，老年代中的对象是存活时间最久的对象，甚至是存活于整个系统的生命周期内。同时，分代回收是建立在标记清除技术基础之上。

分代回收同样作为Python的辅助垃圾收集技术处理那些容器对象。

实例扩展：

引用计数实例

import sys
class A():
 def __init__(self):
  '''初始化对象'''
  print('object born id:%s' %str(hex(id(self))))
 def f1():
 '''循环引用'''
 while True:
  c1=A()
  c2=A()
  c1.t=c2
  c2.t=c1
  del c1
  del c2

到此这篇关于Python小白垃圾回收机制入门的文章就介绍到这了,更多相关Python垃圾回收机制详解内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

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