python進階：垃圾回收

垃圾回收

垃圾回收一:

1.小整數對象池

整數在程序中的使用很是普遍，Python爲了優化速度，使用了小整數對象池， 避免爲整數頻繁申請和銷燬內存空間。

Python 對小整數的定義是 [-5, 257) 這些整數對象是提早創建好的，不會被垃圾回收。在一個 Python 的程序中，全部位於這個範圍內的整數使用的都是同一個對象.

同理，單個字母也是這樣的。

可是當定義2個相同的字符串時，引用計數爲0，觸發垃圾回收

2,大整數對象池

每個大整數，均建立一個新的對象。

 

3.intern機制

python靠引用計數去維護什麼時候釋放內存

4.總結

• 小整數[-5,257)共用對象，常駐內存
• 單個字符共用對象，常駐內存
• 單個單詞，不可修改，默認開啓intern機制，共用對象，引用計數爲0，則銷燬 
• 字符串（含有空格），不可修改，沒開啓intern機制，不共用對象，引用計數爲0，銷燬 
• 大整數不共用內存，引用計數爲0，銷燬 
• 數值類型和字符串類型在 Python 中都是不可變的，這意味着你沒法修改這個對象的值，每次對變量的修改，其實是建立一個新的對象 

垃圾回收二:

 python裏也同java同樣採用了垃圾收集機制，不過不同的是: python採用的是引用計數機制爲主，標記-清除和分代收集兩種機制爲輔的策略

引用計數機制：

python裏每個東西都是對象，它們的核心就是一個結構體：PyObject

typedef struct_object {
    int ob_refcnt;
    struct_typeobject *ob_type;
} PyObject;

PyObject是每一個對象必有的內容，其中ob_refcnt就是作爲引用計數。當一個對象有新的引用時，它的ob_refcnt就會增長，當引用它的對象被刪除，它的ob_refcnt就會減小;當引用計數爲0時，該對象生命就結束了。　

引用計數機制的優勢：

• 簡單
• 實時性：一旦沒有引用，內存就直接釋放了。不用像其餘機制等到特定時機。實時性還帶來一個好處：處理回收內存的時間分攤到了平時。

引用計數機制的缺點：

• 維護引用計數消耗資源
• 循環引用

list1 = [] list2 = [] list1.append(list2) list2.append(list1)

ist1與list2相互引用，若是不存在其餘對象對它們的引用，list1與list2的引用計數也仍然爲1，所佔用的內存永遠沒法被回收，這將是致命的。 對於現在的強大硬件，缺點1尚可接受，可是循環引用致使內存泄露，註定python還將引入新的回收機制。(標記清除和分代收集)

GC系統所承擔的工做遠比"垃圾回收"多得多。實際上，它們負責三個重要任務。它們

• 爲新生成的對象分配內存
• 識別那些垃圾對象，而且
• 從垃圾對象那回收內存。

當建立對象時，python當即向操做系統請求內存

標記-清除：

中止程序，加標記，把未被標記的對象看成垃圾處理

垃圾回收三：gc模塊

1.致使引用計數+1的狀況

• 對象被建立，例如a=23
• 對象被引用，例如b=a
• 對象被做爲參數，傳入到一個函數中，例如func(a)
• 對象做爲一個元素，存儲在容器中，例如list1=[a,a]

2.致使引用計數-1的狀況

• 對象的別名被顯式銷燬，例如del a
• 對象的別名被賦予新的對象，例如a=24
• 一個對象離開它的做用域，例如f函數執行完畢時，func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

3.查看一個對象的引用計數

import sys y='hh'
print(sys.getrefcount(y))

4.循環引用致使內存泄露

import gc class ClassA(): def __init__(self): print('object born,id:%s'%str(hex(id(self)))) def f2(): while True: c1 = ClassA() c2 = ClassA() c1.t = c2 c2.t = c1 del c1 del c2 #把python的gc關閉
gc.disable() f2()

執行f2()，進程佔用的內存會不斷增大。

• 建立了c1，c2後這兩塊內存的引用計數都是1，執行c1.t=c2和c2.t=c1後，這兩塊內存的引用計數變成2.
• 在del c1後，內存1的對象的引用計數變爲1，因爲不是爲0，因此內存1的對象不會被銷燬，因此內存2的對象的引用數依然是2，在del c2後，同理，內存1的對象，內存2的對象的引用數都是1。
• 雖然它們兩個的對象都是能夠被銷燬的，可是因爲循環引用，致使垃圾回收器都不會回收它們，因此就會致使內存泄露。

5.什麼狀況下觸發python垃圾回收

1).import gc 

 gc.get_threshold()

輸出:(700,10,10)      (當沒有釋放的對象個數超過700，即開始0級垃圾回收，0級垃圾回收超過10次即開始1級垃圾回收，1級垃圾回收清除包括0級垃圾，1級垃圾回收超過10次，即開始2級垃圾回收，2級垃圾回收清除包括0級，1級垃圾）

2).垃圾回收機制python默認開啓的，gc.disabled可關閉垃圾回收機制，當程序完成時，垃圾最後仍被回收

3).當gc.disabled時，gc.collect手動開啓垃圾回收機制

6.gc模塊經常使用功能解析

gc模塊提供一個接口給開發者設置垃圾回收的選項。上面說到，採用引用計數的方法管理內存的一個缺陷是循環引用，而gc模塊的一個主要功能就是解決循環引用的問題。

經常使用函數：

一、gc.set_debug(flags) 設置gc的debug日誌，通常設置爲gc.DEBUG_LEAK

二、gc.collect([generation]) 顯式進行垃圾回收，能夠輸入參數，0表明只檢查第一代的對象，1表明檢查一，二代的對象，2表明檢查一，二，三代的對象，若是不傳參數，執行一個full collection，也就是等於傳2。 返回不可達（unreachable objects）對象的數目

三、gc.get_threshold() 獲取的gc模塊中自動執行垃圾回收的頻率。

四、gc.set_threshold(threshold0[, threshold1[, threshold2]) 設置自動執行垃圾回收的頻率。

五、gc.get_count() 獲取當前自動執行垃圾回收的計數器，返回一個長度爲3的列表