pyhon:(垃圾回收机制)超详细——一次搞懂

简介: python采用的是引用计数机制为主,标记-清除和分代收集两种机制为辅的策略

python采用的是引用计数机制为主,标记-清除分代收集两种机制为辅的策略


引用计数机制:

PyObject是每个对象必有的内容,其中ob_refcnt就是做为引用计数。当一个对象有新的引用时,它的ob_refcnt就会增加,当引用它的对象被删除,它的ob_refcnt就会减少

简单地说也就是:有新的引用计数增加,被删除就减少,该对象立即被回收,对象占用的内存空间将被释放。

引用计数机制的优点:


1.简单

2.实时性:一旦没有引用,内存就直接释放了。不用像其他机制等到特定时机。实时性还带来一个好处:处理回收内存的时间分摊到了平时。

引用计数机制的缺点:


1.需要额外的空间来维护引用计数

2.循环引用


分代回收:

分代回收是一种以空间换时间的操作方式,Python 将内存根据对象的存活时间划分为不同的集合,每个集合称为一个代,Python 将内存分为了 3“代”,分别为年轻代(第 0 代)、中年代(第 1 代)、老年代(第 2 代),他们对应的是 3 个链表,它们的垃圾收集频率与对象的存活时间的增大而减小。


新创建的对象都会分配在年轻代,年轻代链表的总数达到上限时,Python 垃圾收集机制就会被触发,把那些可以被回收的对象回收掉,而那些不会回收的对象就会被移到中年代去,依此类推,老年代中的对象是存活时间最久的对象,甚至是存活于整个系统的生命周期内。


同时,分代回收是建立在标记清除技术基础之上。分代回收同样作为 Python 的辅助垃圾收集技术处理那些容器对象

垃圾回收


标记清除:

显然,可以包含其他对象引用的容器对象都有可能产生交叉引用问题,而标记清除算法就是为了解决交叉引用的问题的。


标记清除算法是一种基于对象可达性分析的回收算法,该算法分为两个步骤,分别是标记和清除。标记阶段,将所有活动对象进行标记,清除阶段将所有未进行标记的对象进行回收即可。那么现在的为问题变为了 GC 是如何判定哪些是活动对象的?


事实上 GC 会从根结点出发,与根结点直接相连或者间接相连的对象我们将其标记为活动对象(该对象可达),之后进行回收阶段,将未标记的对象(不可达对象)进行清除。前面所说的根结点可以是全局变量,也可以是调用栈。


标记清除算法主要用来处理一些容器对象,虽说该方法完全可以做到不误杀不遗漏,但 GC 时必须扫描整个堆内存,即使只有少量的非可达对象需要回收也需要扫描全部对象。这是一种巨大的性能浪费。


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