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        python垃圾回收機制是什么

        來源:千鋒教育
        發(fā)布人:xqq
        時間: 2023-11-11 16:45:07 1699692307

        不同于C/C++,像Python這樣的語言是不需要程序員寫代碼來管理內(nèi)存的,它的GC(GarbageCollection)機制實現(xiàn)了自動內(nèi)存管理。GC做的事情就是解放程序員的雙手,找出內(nèi)存中不用的資源并釋放這塊內(nèi)存。下面我們來看看Python的GC是怎么做的:

        python自帶的解釋器CPython主要使用了三種垃圾回收機制(引用計數(shù)為主,標(biāo)記-清除和分代回收為輔):

        引用計數(shù)

        標(biāo)記清除

        分代回收

        下面讓我們分別了解下這幾種機制:

        引用計數(shù)

        引用計數(shù)法ReferenceCounting的原理是,每個對象都維護(hù)一個引用計數(shù)字段,記錄這個對象被引用的次數(shù)(如果不清楚變量->引用->對象的問題,可以查看這篇文章Python的深拷貝和淺拷貝),如果有新的引用指向?qū)ο?,對象引用計?shù)就加一,引用被銷毀時,對象引用計數(shù)減一,當(dāng)用戶的引用計數(shù)為0時,該內(nèi)存被釋放。可以通過sys.getrefcount()函數(shù)查看對象被引用的個數(shù)。

        這種方法主要存在兩種問題:

        需要去維護(hù)引用計數(shù),存在執(zhí)行效率問題

        無法解決循環(huán)引用問題

        所謂循環(huán)引用就是:有一組對象的引用計數(shù)不為0,但是這組對象實際上并沒有被變量引用,它們之間是相互引用,而且也不會有其他的變量再去引用這組對象,最終導(dǎo)致如果使用引用計數(shù)法這些對象占用的內(nèi)存永遠(yuǎn)不會被釋放。

        寫一段代碼舉個例子:

        In[23]:a=[]

        In[24]:b=[]

        In[25]:a.append(b)

        In[26]:b.append(a)

        In[27]:a

        Out[27]:[[[...]]]

        In[28]:b

        Out[28]:[[[...]]]

        可以看到,現(xiàn)在ab都出現(xiàn)了循環(huán)引用,此時就算使用del語句刪除變量,被使用的內(nèi)存也不會被回收,所以就需要第二種GC機制:

        標(biāo)記清除

        標(biāo)記清除Mark-Sweep是針對循環(huán)引用問題的回收機制,作用的對象是容器類型的對象(比如:list、set、dict等)。

        原理是:通過根節(jié)點對象(不會被刪除的對象)對有向圖把所有活動對象打上標(biāo)記,然后回收沒有被標(biāo)記的非活動對象。

        分代回收

        分代回收是建立在標(biāo)記清除基礎(chǔ)上的一種輔助回收容器對象的GC機制。無論開發(fā)的程序類型如何,規(guī)模如何,都有這樣的相同之處:一些比例的內(nèi)存生存周期都很短,而另一些內(nèi)存的生存周期比較長,可能會伴隨著整個程序的開始和結(jié)束。所以分代回收就根據(jù)系統(tǒng)中內(nèi)存存活時間把它們劃分成不同的集合:一共分成三個集合,每個集合稱為一個代。它們的垃圾收集頻率隨對象存活存活時間的增大而減小。也就是說:對于存活時間越長的對象,就越不可能是垃圾,減少對其的收集頻率。而新創(chuàng)建的對象都在第一代,第一代集合總數(shù)達(dá)到上限后,會觸發(fā)GC機制:可以回收的對象所占的內(nèi)存被釋放,不能被回收的移到中年代。

        以上內(nèi)容為大家介紹了Python培訓(xùn)之垃圾回收機制是什么,希望對大家有所幫助,如果想要了解更多Python相關(guān)知識,請關(guān)注IT培訓(xùn)機構(gòu):千鋒教育。

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