Python3之對象垃圾收集機制淺析

Python3之對象垃圾收集機制淺析

概述

GC作為現代編程語言的自動內存管理機制,專注於兩件事:1. 找到內存中無用的垃圾資源 2. 清除這些垃圾並把內存讓出來給其他對象使用。 在Python中,它在每個對象中保持了一個計數器,用於記錄指向該對象的的引用的個數。一旦這個計數器為0時,則立即回收該對象,對象佔用的內存空間將被釋放。

引用計數

我們可以利用簡單的變量引用和銷燬窺見引用計數過程。

增加引用計數

增加引用計數的方式多種,即對象進行引用,那麼計數器都會+1

# 創建第一個引用
a = 3
# 用其他變量名引用
b = a
# 成為一個容器的對象
L = [1, a]
# 作為參數傳遞
str(a)

減少引用計數

同理,以下是減少引用計數的一些方法

# 一個本地引用離開了其作用範圍。比如`str()`函數結束時
str(a)
# 對象的別名被顯式銷燬 
del a 
# 對象的一個別名被複制給其他對象 
a = 'Python'
# 對象從一個窗口對象中移除 
L.remove(a)
# 窗口對象本身被銷燬 
del L

循環引用問題

什麼是循環引用?A和B相互引用而再沒有外部引用A與B中的任何一個,它們的引用計數雖然都為1,但顯然應該被回收。

# 對象a的引用計數為 1
a = {}
# 對象B的引用計數為 1
b = {}
# B的引用計數增1
a['b'] = b
# A的引用計數增1
b['a'] = a
# A的引用減 1,最後A對象的引用為 1
del a
# B的引用減 1, 最後B對象的引用為 1
del b

在這個例子中程序執行完del語句後,A、B對象已經沒有任何引用指向這兩個對象,但這兩個對象卻還各自引用這對象,雖然兩個對象已經被del了,即我們不能再使用這兩個對象,即垃圾對象,但是他們的引用計數並沒有減少到零。即根據引用計數機制,他們並不會被回收,且會一直駐留在內存中,造成內存洩漏。為了解決對象的循環引用問題,而Python引入了標記-清除分代回收兩種GC機制來解決優化此問題。


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