Python【每日一问】18
问:
【基础题】:请解释新式类跟经典类,并说明它们的区别
【提高题】:请解释Python垃圾回收机制
答:
【基础题】:请解释新式类跟经典类,并说明它们的区别
1.新式类都是继承内置 object 对象(或者是从内置类型,如list、dict等),经典类不需要,直接声明。
# 经典类 class A: pass # 新式类 class B(object): pass
2.新式类的MRO(method resolution order 基类搜索顺序)算法采用的是C3算法、从左到右、广度优先搜索,而经典类的MRO算法是采用从左到右、深度优先搜索。
3.新式类相同父类只执行一次构造函数,经典类重复执行多次。
4.在新式类中,所有的类都是 type 类型,而类的实例都是 instance 类型。
在经典类中,所有的类都是 classobj 类型,而类的实例都是 instance 类型。
注:
(1)Python2.x中默认都是经典类,只有显式继承了object才是新式类。
(2)Python3.x中默认都是新式类,不必显式地继承object。
#Python2.x中默认都是经典类,只有显式继承了object才是新式类 #Python3.x中默认都是新式类,不必显式地继承object class A: def __init__(self): print('this is A') def save(self): print('come from A') class B(A): def __init__(self): print('this is B') def save(self): print('come from B') class C(A): def __init__(self): print('this is C') def save(self): print('come from C') class D(B,C): def __init__(self): print('this is D') d=D() d.save() ''' #在Python2.x中输出结果为: this is D come from A #在Python3.x中输出结果为: this is D come from B '''
【提高题】:请解释Python垃圾回收机制
Python采用的是引用计数机制为主,标记清除和分代回收两种机制为辅的策略
1.引用计数法
Python语言默认采用的垃圾收集机制是『引用计数法 Reference Counting
』
【引用计数法】的原理是:每个对象维护一个 ob_ref 字段,用来记录该对象当前被引用的次数,每当新的引用指向该对象时,它的引用计数ob_ref
加1
,每当该对象的引用失效时计数ob_ref
减1
,一旦对象的引用计数为0
,该对象立即被回收,对象占用的内存空间将被释放。
注:
(1)以下情况下,引用计数+1
1 对象被创建 2 对象被引用 3 对象被作为参数,传入到一个函数中 4 对象作为一个元素,存储在容器中
(2)以下情况下,引用计数-1
1 对象的别名被显式销毁 2 对象的别名被赋予新的对象 3 一个对象离开它的作用域 4 对象所在的容器被销毁,或从容器中删除对象
(3)引用计数示例
# 引用计数示例 import sys class A(): def __init__(self): '''初始化对象''' print('object born id:%s' %str(hex(id(self)))) def B(): '''循环引用变量与删除变量''' while True: a = A() del a def func(c): print('obejct refcount is: ',sys.getrefcount(c)) #getrefcount()方法用于返回对象的引用计数 if __name__ == '__main__': #生成对象 d = A() func(d) #增加引用 f = d func(d) #销毁引用对象b del f func(d)
执行结果:
object born id:0x2a29e6f6908 obejct refcount is: 4 obejct refcount is: 5 obejct refcount is: 4
2.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,也就是说,对象的存活时间越长,垃圾收集频率越低;老年代的对象存活时间最长,故老年代的垃圾回收频率最低,反之,年轻代的对象存活时间最短,所以它们的垃圾回收频率最高。
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。
3.标记清除
标记清除(Mark—Sweep)算法是一种基于追踪回收(tracing GC)技术实现的垃圾回收算法。
它分为两个阶段:
第一阶段是标记阶段,GC会把所有的『活动对象』打上标记;
第二阶段是把那些没有标记的对象『非活动对象』进行回收。
对象之间通过引用(指针)连在一起,构成一个有向图,对象构成这个有向图的节点,而引用关系构成这个有向图的边。
从根对象(root object)出发,沿着有向边遍历对象,可达的(reachable)对象标记为活动对象,不可达的对象就是要被清除的非活动对象。根对象就是全局变量、调用栈、寄存器。
mark-sweepg 在上图中,我们把小黑圈看做是根对象,从小黑圈出发,对象1可直达,那么它将被标记,对象2、3可间接到达也会被标记,而4和5不可达,那么1、2、3就是活动对象,4和5是非活动对象会被GC回收。