python 垃圾收集机制的实例详解


Posted in Python onAugust 20, 2017

 python 垃圾收集机制的实例详解

pythonn垃圾收集方面的内容如果要细讲还是挺多的,这里只是做一个大概的概括

Python最主要和绝大多数时候用的都是引用计数,每一个PyObject定义如下:

#define PyObject_HEAD          \ 
  Py_ssize_t ob_refcnt;        \ 
  struct _typeobject *ob_type; 
typedef struct _object { 
  PyObject_HEAD 
} PyObject;

每个pyobject都有一个refcnt来记录他们自己的引用数,一旦引用数为0,就进行回收

引用计数的优点在于实时性,一旦没有其他对象引用了,就能立马进行回收,看起来十分不错,但为什么好多语言都没有采用该方案,因为引用计数有一个致命的缺点,无法解决循环引用问题,比如:

a = [] 
b = [] 
a.append(b) 
b.append(a)

其实并没有其他变量引用a,b那么他们实际上应该被回收掉,但由于相互引用的关系,他们的引用数都为1,无法被回收。

在python中,相互引用的问题仅仅存在与容器里面,例如list,dictionary,class,instance。为了解决该问题,python引入了标记——清除和分代——回收另外两种机制。

事实上,python中的容器并没有之前讲的那么简单,在pyobject_head之前,还有一个PyGC_head,也就是专门用来处理容器的循环引用问题的。

typedef union _gc_head { 
  struct { 
    union _gc_head *gc_next; 
    union _gc_head *gc_prev; 
    Py_ssize_t gc_refs; 
  } gc; 
  long double dummy; /* force worst-case alignment */ 
} PyGC_Head;

所有创建的容器类的对象都会被记录到可收集对象链表中,通过上面的结构我们可以知道其实是构建了一个双向链表,这样我们就可以来跟踪所有可能产生循环引用的情况了。而像int,string等简单的不是容器类型的,只要引用技术为0,就会被回收。但是如果频繁的malloc和free会严重影响效率,所以python采用了大量的对象池来提高效率。

标记——清除包括了垃圾回收的两个方面:(1)寻找可以回收的对象(2)回收对象,python中的标记会从root object开始,遍历所有容器类对象,查找出可以通过引用来到达的一些对象,把他们放到由reachable维护的链表中,对于不能到达的放到unbreachable维护的链表中,此过程结束之后,对unreachable里面的元素进行回收即可。

那么如何对应之前循环引用的情况呢?python里面会产生一个有效的引用数,存在gc.gc_refs里面,像上面的a,b真实引用数为1,但有效的引用数为0(循环中的引用数都减1),由于不能直接改pyobjec里面的refcnt,否则会产生一系列问题,我们可以将有效的引用数记到gc.gc_refs里面,那么a,b 的真实有效引用数都为0,所以他们可以被回收。

下面是另外一种情况:

a = [] 
b = [] 
c = a 
a.append(b) 
b.append(a)

这里ab也是循环引用,但是多了c来引用a,通过计算循环中的有效引用计数可得a的引用数为1,b的引用数为0,看起来b应该被回收,但实际上因为a是不可被回收的,a又引用了b,所以b也会被放入在reachable链表中,不被回收,其gc.gc_refs还是会被置1的。

另外一种分代回收,是说内存中有的对象会频繁的malloc和free,有的则比较长久,如果一个对象经过多次垃圾收集和清除之后还存在的话,那么我们就可以认为,这个对象是长时间有用的,不用去频繁检测回收它。python中分为3代,分别是3个链表维护,0代最多维护700个对象,1代10个,2代10个,如果对象超过这个数了,就会调用标记——清除算法来进行回收。可以想到,0代的对象经过一段时间后会到1代2代中去,然后对它们的检测回收会相比于0代的不那么频繁了

要注意的是,python主要的机制还是引用技术,标记——清除和分代收集只是为了弥补引用计数的缺点而添加的,也就是说,后两者基本只在容器类的循环引用上能发挥作用

以上就是python 垃圾收集机制的实例详解,如有疑问请留言或者到本站社区交流讨论,感谢阅读,希望能帮助到大家,谢谢大家对本站的支持!

Python 相关文章推荐
python通过线程实现定时器timer的方法
Mar 16 Python
为Python程序添加图形化界面的教程
Apr 29 Python
Python编程实现删除VC临时文件及Debug目录的方法
Mar 22 Python
python爬取足球直播吧五大联赛积分榜
Jun 13 Python
python找出完数的方法
Nov 12 Python
利用Python求阴影部分的面积实例代码
Dec 05 Python
树莓派实现移动拍照
Jun 22 Python
在Django下测试与调试REST API的方法详解
Aug 29 Python
Django框架配置mysql数据库实现过程
Apr 22 Python
如何打包Python Web项目实现免安装一键启动的方法
May 21 Python
Python虚拟环境库virtualenvwrapper安装及使用
Jun 17 Python
python 基于opencv 实现一个鼠标绘图小程序
Dec 11 Python
python 实现tar文件压缩解压的实例详解
Aug 20 #Python
详解Python 序列化Serialize 和 反序列化Deserialize
Aug 20 #Python
Python中input与raw_input 之间的比较
Aug 20 #Python
Python 基础教程之str和repr的详解
Aug 20 #Python
Python实现爬取需要登录的网站完整示例
Aug 19 #Python
Python获取当前页面内所有链接的四种方法对比分析
Aug 19 #Python
Python基于numpy灵活定义神经网络结构的方法
Aug 19 #Python
You might like
Win2003服务器安全加固设置--进一步提高服务器安全性
2007/05/23 PHP
PHP数组交集的优化代码分析
2011/03/06 PHP
php读取文件内容至字符串中,同时去除换行、空行、行首行尾空格(Zjmainstay原创)
2012/07/31 PHP
php输入流php://input使用示例(php发送图片流到服务器)
2013/12/25 PHP
PHP实现基于3DES算法加密解密字符串示例
2018/08/24 PHP
PHP实现提取多维数组指定一列的方法总结
2019/12/04 PHP
PHP常用字符串函数用法实例总结
2020/06/04 PHP
基于JQuery的cookie插件
2010/04/07 Javascript
jquery键盘事件使用介绍
2011/11/01 Javascript
使用javascript控制cookie显示和隐藏背景图
2014/02/12 Javascript
jquery判断元素是否隐藏的多种方法
2014/05/06 Javascript
多种方法实现360浏览器下禁止自动填写用户名密码
2014/06/16 Javascript
JavaScript错误处理
2015/02/03 Javascript
js跨域请求数据的3种常用的方法
2015/12/01 Javascript
使用base64对图片的二进制进行编码并用ajax进行显示
2017/01/03 Javascript
Vue-router 类似Vuex实现组件化开发的示例
2017/09/15 Javascript
JavaScript实现省市联动过程中bug的解决方法
2017/12/04 Javascript
JavaScript实现简单的文本逐字打印效果示例
2018/04/12 Javascript
详解vue项目中使用token的身份验证的简单实践
2019/03/08 Javascript
手把手15分钟搭一个企业级脚手架
2019/09/16 Javascript
Vue中引入svg图标的两种方式
2021/01/14 Vue.js
[38:54]完美世界DOTA2联赛PWL S2 Rebirth vs LBZS 第一场 11.28
2020/12/01 DOTA
Python使用 Beanstalkd 做异步任务处理的方法
2018/04/24 Python
python实现AES加密与解密
2019/03/28 Python
Kali Linux安装ipython2 和 ipython3的方法
2019/07/11 Python
python中tkinter的应用:修改字体的实例讲解
2019/07/17 Python
Python使用__new__()方法为对象分配内存及返回对象的引用示例
2019/09/20 Python
python 和c++实现旋转矩阵到欧拉角的变换方式
2019/12/04 Python
德国体育用品网上商店:SC24.com
2016/08/01 全球购物
Champion澳大利亚官网:美国冠军运动服装
2018/05/07 全球购物
Lookfantastic美国/加拿大:英国知名美妆购物网站
2019/03/27 全球购物
Shell编程面试题
2016/05/29 面试题
高中毕业生自我鉴定范文
2013/09/26 职场文书
作文评语大全
2014/04/23 职场文书
Pytorch中Softmax和LogSoftmax的使用详解
2021/06/05 Python
Python操作CSV格式文件的方法大全
2021/07/15 Python