python垃圾回收機制

Python內存

None 和小整數池類似，python解釋器啓動就初始化好的

小整數池

當python解釋器啓動，就會在內存初始化一塊保存-5到256的區域

並且這部分不會被垃圾回收，直到python解釋器關閉

交互式裏面運行：

a=1
b=1
print(a is b)

True

a=257
b=257
print(a is b)

False

垃圾回收

以引用計數爲主，標記-清除和分代回收爲輔

引用計數

當一個對象的引用計數爲0，python解釋器就會回收這個對象的內存

1.致使引用計數+1的狀況

對象被建立，例如zx=125

對象被引用，例如zy=zx

對象被做爲參數，傳入到一個函數中，例如func(zx)

對象做爲一個元素，存儲在容器中，例如lis=[zx,func]

2.致使引用計數-1的狀況

對象的別名被顯示銷燬，例如del zx

對象的別名被賦予了新的對象，例如zx="wl"

一個對象離開它的做用域，例如zx函數執行完畢，zx函數中的局部變量（全局變量不會）

對象所在的容器被銷燬，或從容器中刪除對象

sys.getrefcount()能夠查看某個對象的引用計數，可是因爲它自己就是一個函數，若是打印的話，引用計數會比正常大1

實驗

1.打印小整數池會發生的奇怪現象（小整數池）

import sys
print(sys.getrefcount(256))

19

import sys
print(sys.getrefcount(256))
print(sys.getrefcount(256))
print(sys.getrefcount(256))
print(sys.getrefcount(256))

22
22
22
22

總結：只有小整數池的會發生這種奇怪的打印(引用計數會增長)，257就不會，以下

import sys
print(sys.getrefcount(257))

3

(看最後總結)

import sys
print(sys.getrefcount(257))
print(sys.getrefcount(257))
print(sys.getrefcount(257))
print(sys.getrefcount(257))

3
3
3
3

2.對象被引用

import sys
print(sys.getrefcount(257))
zx=257
print(sys.getrefcount(257))
c=zx
print(sys.getrefcount(257))

3
4
5

3.對象被做爲參數，傳入到一個函數中(看最後總結)

import sys
print(sys.getrefcount(257))
print(sys.getrefcount(257))
print(sys.getrefcount(257))

3
3
3

總結:其實257的真正引用計數爲2，打印爲3是由於函數調用的時候引用計數會+1，可是後面爲啥不繼續加上去，是由於，函數調用完畢引用計數就會-1

。。。。。。其餘相似

標記清除

標記清除算法（一種基於追蹤回收技術實現的垃圾回收算法）

它主要分爲兩個階段：第一個階段，GC會把全部活動的對象打上標記，第二階段，會把那些沒有標記的對象進行回收。

循環引用

a =[]#對象A的引用計數爲 1
b =[]#對象B的引用計數爲 1
a[1] = b  #B的引用計數增1
b[1] = a  #A的引用計數增1
del a #A的引用減 1，最後A對象的引用爲 1
del b #B的引用減 1, 最後B對象的引用爲 1

到最後，a,b的引用計數都爲1，沒法被垃圾回收(針對引用計數方法)，這個時候標記清除出現了

相關概念：

1.變量名存的內存是棧

2.變量值存的內存是堆

存在於棧區的內存是GC Roots對象，首先會掃描棧區，與變量名有直接或者間接關係的堆對象標記爲活動對象，其他的都是非活動對象

對象之間經過引用（指針）連在一塊兒，構成一個有向圖，對象構成這個有向圖的節點，而引用關係構成這個有向圖的邊。從根對象（root object）出發，沿着有向邊遍歷對象，可達的（reachable）對象標記爲活動對象，不可達的對象就是要被清除的非活動對象。根對象就是全局變量、調用棧、寄存器。 mark-sweepg 在上圖中，咱們把小黑圈視爲全局變量，也就是把它做爲root object，從小黑圈出發，對象1可直達，那麼它將被標記，對象二、3可間接到達也會被標記，而4和5不可達，那麼一、二、3就是活動對象，4和5是非活動對象會被GC回收。

標記清除算法做爲Python的輔助垃圾收集技術主要處理的是一些容器對象，好比list、dict、tuple，instance等，由於對於字符串、數值對象是不可能形成循環引用問題。Python使用一個雙向鏈表將這些容器對象組織起來。不過，這種簡單粗暴的標記清除算法也有明顯的缺點：清除非活動的對象前它必須順序掃描整個堆內存，哪怕只剩下小部分活動對象也要掃描全部對象。

分代回收

-> 分配內存
-> 發現超過閾值了
-> 觸發垃圾回收
-> 將全部可收集對象鏈表放到一塊兒
-> 遍歷, 計算有效引用計數
-> 分紅 有效引用計數=0 和 有效引用計數 > 0 兩個集合
-> 大於0的, 放入到更老一代
-> =0的, 執行回收
-> 回收遍歷容器內的各個元素, 減掉對應元素引用計數(破掉循環引用)
-> 執行-1的邏輯, 若發現對象引用計數=0, 觸發內存回收
-> python底層內存管理機制回收內存

1.分代回收是一種以空間換時間的操做方式,這種思想簡單點說就是：對象存在時間越長，越可能不是垃圾，應該越少去收集。

2.Python將內存根據對象的存活時間劃分爲不一樣的集合，每一個集合稱爲一個代，Python將內存分爲了3「代」，分別爲年輕代（第0代）、中年代（第1代）、老年代（第2代），他們對應的是3個鏈表，它們的垃圾收集頻率與對象的存活時間的增大而減少。

3.新建立的對象都會分配在年輕代，年輕代鏈表的總數達到上限時，Python垃圾收集機制就會被觸發，把那些能夠被回收的對象回收掉，而那些不會回收的對象就會被移到中年代去，依此類推，老年代中的對象是存活時間最久的對象，甚至是存活於整個系統的生命週期內。

4.(700,10,10)每一個代的threshold值表示該代最多容納對象的個數。默認狀況下，當0代超過700,或1，2代超過10，垃圾回收機制將觸發。

5.同時，分代回收是創建在標記清除技術基礎之上。分代回收一樣做爲Python的輔助垃圾收集技術處理那些容器對象.

參考博客：

https://www.jb51.net/article/79306.htm

https://testerhome.com/topics/16556

https://blog.51cto.com/13764714/2373842?source=dra

https://blog.csdn.net/xiongchengluo1129/article/details/80462651