Python中的垃圾收集

在 C 或 C++ 等语言中，程序员负责在堆上动态分配和释放内存。但在 Python 中，程序员无需预分配或释放内存。

Python 使用以下垃圾收集算法进行内存管理 -

• 引用计数

• 循环检测算法（循环引用）

引用计数

引用计数是一个简单的过程，当程序中不再引用被引用的对象时，该对象会被释放。
简而言之，当引用计数达到 时0，该对象就会被释放（释放其分配的内存）。

让我们看看下面的例子 -

def calculate_sum(num1, num2):
    total = num1 + num2
    print(total)

在上面的例子中，我们有三个局部引用num1，num2和total。这里与和total不同，因为它只在块内部引用，因此其引用计数为 1，而在块外部引用，因此它们的引用计数可能不止 1。num1num2num1num2

因此，当函数执行完毕后，引用计数total减少到0。因为它被垃圾收集器跟踪了。

垃圾收集器发现total不再被引用（引用计数字段达到0）并释放其分配的内存。

在函数外部声明的变量，即使函数执行完毕后也不会被销毁。

我们也可以使用del语句手动删除变量。del该语句会删除一个变量及其引用。当引用计数达到 时0，它将被垃圾收集器回收。

引用计数算法也存在一些问题，例如循环引用 -

循环引用

当一个或多个对象相互引用时，就会发生引用循环。

如上图所示，list对象 指向自身，并且object1和object2相互指向。此类对象的引用计数始终至少为1。

让我们开始实际操作吧——

import gc

gc.set_debug(gc.DEBUG_SAVEALL) 

lst = []
lst.append(lst)

lst_address = id(lst)

del lst

object_1 = {}
object_2 = {}
object_1['obj2'] = object_2
object_2['obj1'] = object_1

obj_address = id(object_1)

del object_1, object_2

在上面的例子中，该del语句删除了变量及其对对象的引用。

让我们检查一下，它使用删除了变量gc.collect，gc.collect并将其保存到而gc.garbage不是删除。

>>> gc.collect()
3

当我们删除一个变量时，我们只是删除了它的__main__引用。现在我们根本无法访问lst、object_1和object_2，但是这些变量仍然有 1 个引用，这意味着引用计数为 1，引用计数算法不会回收它。

检查参考计数如下-

import sys
print(sys.getrefcount(obj_address))
print(sys.getrefcount(lst_address))

2
2
# 1 from the variable and 1 from getrefcount

将此数字乘以 100 万个对象，您可能会遇到严重的内存泄漏问题。

对于这种引用循环，Python 有另一个专门用于发现和销毁循环引用的算法。它也是Python GC中唯一可控的部分。

概括

Python 有两种垃圾回收算法。一种用于处理引用计数，当引用计数达到上限时0，它会移除对象并释放其分配的内存。另一种是循环检测算法，用于发现并销毁循环引用。

我希望您现在对 Python 中的垃圾收集算法有了一定的了解。

如果您有任何建议，请在评论中告诉我。

参考

https://rushter.com/blog/python-garbage-collector/