（重点）Python深入之Python内存管理机制你会吗？

 

前言
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作者：醍醐三叶

请注意：如果你平时学python遇到问题找不到人解答？或者没有较全面的教程？可以里面都有，自行去拿！

 

关于python的存储问题

（1）由于python中万物皆对象，所以python的存储问题是对象的存储问题，并且对于每个对象，python会分配一块内存空间去存储它

（2）对于整数和短小的字符等，python会执行缓存机制，即将这些对象进行缓存，不会为相同的对象分配多个内存空间

（3）容器对象，如列表、元组、字典等，存储的其他对象，仅仅是其他对象的引用，即地址，并不是这些对象本身

关于引用计数器

（1）一个对象会记录着引用自己的对象的个数，每增加一个引用，个数加一，每减少一个引用，个数减一

（2）查看引用对象个数的方法：导入sys模块，使用模块中的getrefcount(对象)方法，由于这里也是一个引用，故输出的结果多1

（3）增加引用个数的情况：1.对象被创建p = person()，增加1；2.对象被引用p1 = p，增加1；3.对象被当作参数传入函数func(object)，增加2，原因是函数中有两个属性在引用该对象；4.对象存储到容器对象中l = [p]，增加1

（4）减少引用个数的情况：1.对象的别名被销毁del p，减少1；2.对象的别名被赋予其他对象，减少1；3.对象离开自己的作用域，如getrefcount(对象)方法，每次用完后，其对对象的那个引用就会被销毁，减少1；4.对象从容器对象中删除，或者容器对象被销毁，减少1，请注意：如果你平时学python遇到问题找不到人解答？或者没有较全面的教程？可以，里面都有自行去拿！

（5）引用计数器用法：

import sys
class person(object):
    pass
p = person()
p1 = p
print(sys.getrefcount(p))
p2 = p1
print(sys.getrefcount(p))
p3 = p2
print(sys.getrefcount(p))
del p1
print(sys.getrefcount(p))

多一个引用，结果加1，销毁一个引用，结果减少1

（6）引用计数器机制：利用引用计数器方法，在检测到对象引用个数为0时，对普通的对象进行释放内存的机制

关于循环引用问题

（1）循环引用即对象之间进行相互引用，出现循环引用后，利用上述引用计数机制无法对循环引用中的对象进行释放空间，这就是循环引用问题

（2）循环引用形式：

class person(object):
    pass
class dog(object):
    pass
p = person()
d = dog()
p.pet = d
d.master = p

即对象p中的属性引用d，而对象d中属性同时来引用p，从而造成仅仅删除p和d对象，也无法释放其内存空间，因为他们依然在被引用。深入解释就是，循环引用后，p和d被引用个数为2，删除p和d对象后，两者被引用个数变为1，并不是0，而python只有在检查到一个对象的被引用个数为0时，才会自动释放其内存，所以这里无法释放p和d的内存空间

关于垃圾回收（底层层面--原理）

（1）垃圾回收的作用：从经过引用计数器机制后还没有被释放掉内存的对象中，找到循环引用对象，并释放掉其内存

（2）垃圾回收检测流程：

一.任何找到循环引用并释放内存：1.收集所有容器对象（循环引用只针对于容器对象，其他对象不会产生循环引用），使用双向链表（可以看作一个集合）对这些对象进行引用；2.针对每一个容器对象，使用变量gc_refs来记录当前对应的应用个数；3.对于每个容器对象，找到其正在引用的其他容器对象，并将这个被引用的容器对象引用计数减去1；4.经过步骤3后，检查所有容器对象的引用计数，若为0，则证明该容器对象是由于循环引用存活下来的，并对其进行销毁

二.如何提升查找循环引用过程的性能：由一可知，循环引用查找和销毁过程非常繁琐，要分别处理每一个容器对象，所以python考虑一种改善性能的做法，即分代回收。首先是一个假设--如果一个对象被检测了10次还没有被销毁，就减少对其的检测频率；基于这个假设，提出一套机制，即分代回收机制。

通过这个机制，循环引用处理过程就会得到很大的性能提升

关于垃圾回收时机（应用层面--重点）

（1）自动回收：

（2）手动回收：这里要使用gc模块中的collect()方法，使得执行这个方法时执行分代回收机制

import objgraph
import gc
import sys
class person(object):
    pass
class dog(object):
    pass
p = person()
d = dog()
p.pet = d
d.master = p
del p
del d
gc.collect()
print(objgraph.count("person"))
print(objgraph.count("dog"))

其中objgraph模块的count()方法是记录当前类产生的实例对象的个数

关于内存管理机制的总结（重点）

综上所述，python的内存管理机制就是引用计数器机制和垃圾回收机制的混合机制