python 垃圾回收 Garbage collection

文章地址：https://htmonster.xyz/blog/post/python_gc/

概要

• 引用計數爲主
• 標記-清除和分代收集爲輔

GC系統職責

• 爲新生對象分配內存
• 識別垃圾對象並回收

引用計數機制

• Pyobject結構體（C語言） ob_refcnt 引用計數

• 操作

  • 新引用：計數增加

  • 解除引用：計數減小

  • 引用爲0：刪除

    優點	缺點
    簡單	消耗資源【引用計數】
    實時性：無引用 立馬刪除	循環引用
    內存分擔

標記-清除算法

• 能夠引用其他對象的對象稱爲容器
• 容器間才能形成循環引用
• 將每個容器鏈接到雙向鏈表中
  • 對於每個容器對象，設置一個gc_refs值，將其初始化爲對象的引用計數值
  • 找對象容器，找到引用的對象，將其引用值減1
  • 遍歷所有後，gc_refs值大於0的對象｛存在非循環引用｝，放在另一個集合
  • 釋放剩下的對象｛無法到達的對象｝

分代回收

• 所有對象依據“生存時間” 分爲3代

  • 0代：新創建的對象 【經過一次 垃圾回收後 放入1代】

  • 1代: 經過一次垃圾回收後 仍然存在 放入2代

  • 2代：垃圾回收

• 回收頻率

• 觸發垃圾回收的條件

  • 到達垃圾回收閾值,python虛擬機執行
  • 手動調用gc.collect()
  • python虛擬機退出時

gc 模塊

• python標準庫

• 提供垃圾回收接口

  #開啓關閉與判斷開啓結束狀態
  gc.enable()
  gc.disable()
  gc.isenable()
  
  #執行垃圾回收
  gc.collection()
  
  #設計及獲取閾值
  gc.set_threshold()
  gc.get_threshold()
  
  #返回被垃圾回收器管理的對象
  gc.get_objects()
  
  #獲得對象直接指向的對象
  gc.get_referents(*obj)
  gc.get_referrers(*obj)
  
  #設置調試模式
  gc.set_debug(flags)
  

內存泄露

• 情況一：對象被另一個生命週期特別長的對象所引用
  • 例如：網絡服務器 單例模式 一個鏈接不再使用後 沒有進行刪除
• 情況二：循環引用的對象定義了__del__函數