Python GC机制

  GC(Garbage Collection)作为现代编程语言的自动内存管理机制,专注于两件事:1. 找到内存中无用的垃圾资源 2. 清除这些垃圾并把内存释放出来给其他对象使用。

Python 自带的 CPython 解释器主要使用了三种垃圾回收机制:

  • 引用计数
  • 标记-清除
  • 分代回收

引用计数

  引用计数的原理是每个对象都维护一个引用计数字段,用来记录该对象被引用的次数。每当新的引用指向该对象时,引用计数加一,每当该对象的引用失效时,引用计数减一。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。

这种方法主要存在两种问题:

  • 维护引用计数消耗资源

  • 无法解决循环引用问题

  循环引用:有一组对象的引用计数不为0,但是这组对象实际上并没有被变量引用,它们之间是相互引用,而且也不会有其他的变量再去引用这组对象。如果使用引用计数法,这些对象占用的内存永远不会被释放。

标记-清除

  标记清除是一种基于追踪回收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非活动对象进行回收。

  对象之间通过引用连在一起,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。从根对象出发,沿着有向边遍历对象,可达的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。

  标记清除算法作为 Python 的辅助垃圾收集技术,主要处理的是一些容器对象。

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、中年代、老年代。他们对应的是3个链表,它们的垃圾收集频率随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。

 

posted @ 2019-05-17 10:30  PIPO2  阅读(399)  评论(0编辑  收藏  举报