引用計數(shù)

Python默認的垃圾收集機制是“引用計數(shù)”，每個對象維護了一個ob_ref字段。它的優(yōu)點是機制簡單，當新的引用指向該對象時，引用計數(shù)加1，當一個對象的引用被銷毀時減1，一旦對象的引用計數(shù)為0，該對象立即被回收，所占用的內(nèi)存將被釋放。它的缺點是需要額外的空間維護引用計數(shù)，不過最主要的問題是它不能解決“循環(huán)引用”。

什么是循環(huán)引用？A和B相互引用而再沒有外部引用A與B中的任何一個，它們的引用計數(shù)雖然都為1，但顯然應(yīng)該被回收，例子：

a = { } # a 的引用為 1b = { } # b 的引用為 1a[’b’] = b # b 的引用增 1，b的引用為2b[’a’] = a # a 的引用增 1，a的引用為 2del a # a 的引用減 1，a的引用為 1del b # b 的引用減 1, b的引用為 1

在這個例子中,del語句減少了 a 和 b 的引用計數(shù)并刪除了用于引用的變量名，可是由于兩個對象各包含一個對方對象的引用，雖然最后兩個對象都無法通過名字訪問了，但引用計數(shù)并沒有減少到零。因此這個對象不會被銷毀，它會一直駐留在內(nèi)存中，這就造成了內(nèi)存泄漏。為了解決循環(huán)引用問題，Python引入了標記-清除和分代回收兩種GC機制。

標記清除

標記——清除（Mark——Sweep）是一種基于追蹤（Tracing）回收技術(shù)實現(xiàn)的垃圾回收算法，對象之間通過引用（指針）連在一起，構(gòu)成一個有向圖，對象構(gòu)成這個有向圖的節(jié)點，而引用關(guān)系構(gòu)成這個有向圖的邊。從根對象（root object）出發(fā)，沿著有向邊遍歷對象，可達的對象標記為有用的對象，不可達的對象就是要被清除的對象。所謂根對象就是一些全局引用對象和函數(shù)棧中的引用，這些引用所引用的對象是不可被刪除的。

標記清除算法作為Python的輔助垃圾收集技術(shù)主要處理的是一些容器對象，比如list、dict、tuple，instance等，因為對于字符串、數(shù)值對象是不可能造成循環(huán)引用問題。Python使用一個雙向鏈表將這些容器對象組織起來。

分代回收

分代回收是一種以空間換時間的操作方式，Python將內(nèi)存根據(jù)對象的存活時間劃分為不同的集合，每個集合稱為一個代，Python將內(nèi)存分為了3“代”，分別為年輕代（第0代）、中年代（第1代）、老年代（第2代），他們對應(yīng)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小。新創(chuàng)建的對象都會分配在年輕代，年輕代鏈表的總數(shù)達到上限時，Python垃圾收集機制就會被觸發(fā)，把那些可以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，甚至是存活于整個系統(tǒng)的生命周期內(nèi)。同時，分代回收是建立在標記清除技術(shù)基礎(chǔ)之上。

分代回收同樣作為Python的輔助垃圾收集技術(shù)處理那些容器對象。

實例擴展：

引用計數(shù)實例

import sysclass A(): def __init__(self): ’’’初始化對象’’’ print(’object born id:%s’ %str(hex(id(self)))) def f1(): ’’’循環(huán)引用’’’ while True: c1=A() c2=A() c1.t=c2 c2.t=c1 del c1 del c2

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