Python入门——垃圾回收机制

一、什么是垃圾回收机制？

• 垃圾回收机制(简称GC)是Python解释器自带的，专门用来回收不可用变量值所占用的内存空间的一种机制。

二、为什么要用垃圾回收机制

• 程序运行过程中会申请大量的内存空间，对于一些无用的内存空间如果不及时清理就是导致内存溢出，导致程序奔溃。因此管理内存是一件非常重要且繁琐的事情，而垃圾回收机制能够把程序猿从繁琐的内存管理中解放出来。

三、垃圾回收机制原理分析

• 垃圾回收机制主要运用了引用计数来跟踪和回收垃圾。
• 在引用技术的基础上，还可以通过标记-清除解决容器对象可能产生的循环引用的问题。
• 并且通过分代回收以空间换取时间的方式来进一步提高垃圾回收的效率。

1. 什么是引用计数？

   • 用来清除直接引用垃圾

   # 直接引用
   x = 10 # 10的引用计数为1
   y = x  # 10的引用计数为2
   z = y  # 10的引用计数为3
   print(id(x))
   print(id(y))
   print(id(z))

   

   # 间接引用
   x = 10 # 10的引用计数为1
   # 列表中存的是值的内存地址
   l = [x, 'a'] # 10的引用计数为2
   
   print(id(l[0]))

   

2. 引用计数扩展阅读

   • 标记-清除

     • 用来清理循环引用情况下引用计数无法清除的垃圾

     # 循环引用
     l1 = [111, ]
     l2 = [222, ]
     l1.append(l2) # l1=[值111的内存地址, l2列表的内存地址]
     l2.append(l1) # l1=[值222的内存地址, l1列表的内存地址]
     print(id(li[1]))
     print(id(l2))
     
     print(id(l2[1]))
     print(id(l1))
     
     print(l2)
     print(l1[1])
     
     del l1 # 列表1的引用计数减1，列表1的引用计数变为1
     del l2 # 列表2的引用计数减1，列表2的引用计数变为1

   • 分代回收

     • 降低了引用计数回收内存时的扫描频率，提高了回收效率，分代回收采用的是用“空间换时间”的策略。

       

     • 虽然分代回收可以起到提升效率的效果，但也存在一定的缺点：

       '''
       例如一个变量刚刚从新生代移入青春代，该变量的绑定关系就解除了，
       该变量应该被回收，但青春代的扫描频率低于新生代，所以该变量的回收就会被延迟。
       '''