python-内存管理及垃圾回收机制

本文主要是介绍python-内存管理及垃圾回收机制，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

总结一句话：引用计时器为主，标记清除和分代回收为辅。

一：引用计时器：

   1.环状双向链表-refchain：

python程序中所创建的对象全部存在这个refchain双向链表中，每个内存对象会产生一些数据，包括上一个对象，下一个对象，类型，引用计数器。如果是多个元素的对象，还会有元素的个数以及值。

   2.这些对象中的数据如何提现出来的？

     在c源码中封装了一个结构体---->pyobject，这个结构体中包含四个共享字段对应上面所说的四个数据，

     还有一个结构体---->pyvarobject，这个结构体中包含元素的个数以及值。

  3.引用计时器的原理：

     创建/引用对象：

         当创建不同的数据对象时，会在refchain这个双向链表中添加，然后其引用计数器的值会改变，默认为1；

         当引用对象时，不会创建新的内存，直接在被引用对象的引用计时器加上1。

    删除对象：

        当删除对象时会让其引用计数器的值减一，

   垃圾回收：

    当引用计数器的值为0时，这个对象就是垃圾，则会回收(首先在refchain双向链表中移除，其次销毁内存，达到释放内存目的)。

二：标记清除：

       目的：为了解决引用计数器循环引用的不足

       原理：在refchain双向链表的基础上再加一个链表，专门放那些可能存在循环引用的对象(像list，dict，set等)，在某种情况下，python内部会去扫描这个链表中的元素，检查是否                     存在循环引用，如果存在，则双方的引用计数器减一，当引用计数器为0时，会清除。

三：分代回收：

      目的： 为了解决标记清除存在的两个问题：什么时候扫描？当循环引用的链表很大时，扫描会很耗费时间。

      原理：将链表再进行分级，一般分成三代，分别为0代，1代，2代，0代中最多可存700个元素，当0代元素中存满后，会进行扫描，如果存在循环引用，则会将双方的引用计时器值 减一，当引用计时器的值为0时，会进行清除，如此循环，当0代扫描满10次后会将未清除的上传到1代，如此循环，每代10次。

四：缓存机制(总结)：

在python程序中维护了一个双向循环链表refchain，这个链表存着所有的对象，每种类型都有一个引用计数器，默认为一，当进行引用操作，会加一，删除操作会减一，当引用计数器值为0时，会进行垃圾回收，即链表中移除，内存回收。但是python中有多个元素组成的对象可能会存在循环引用的问题，为了解决这个问题，引入了标记清除和分代回收，这两个会将链表再refchain基础上再增加三个链表，分别叫0代，1代，2代，当每个链表到达阙值时，会触发扫描，进而标记清除(存在循环引用则引用计数器减一，当引用计数器为0时，链表清除，释放内存)。

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