python语言开发垃圾回收机制原理教程_Python

一.什么是垃圾回收机制
二.为什么要有垃圾回收机制
三.垃圾回收机制的原理
- 1.引用计数
  - 直接引用
  - 间接引用
- 2.栈区 / 堆区
- 3.总结
四.标记清除
- 1.循环引用问题(也叫交叉引用)
- 2.循环引用导致的结果
- 3.解决方法 : 清除-标记
五.分代回收
- 1.效率问题
- 2.解决方法 : 分代回收
  - 分代
  - 回收
  - 总结

一.什么是垃圾回收机制

垃圾回收机制(简称GC), 解释器自带的一种机制

它是一种动态存储管理技术,自动释放不再被程序引用的对象所占用的内存空间

二.为什么要有垃圾回收机制

程序的运行过程中会申请大量的内存空间

对于一些无用的空间如果不及时清理的话会导致内存溢出(不够用),程序就会崩溃

管理内存是非常复杂的事情,垃圾回收机制就把程序员从复杂的内存管理中解放出啦

三.垃圾回收机制的原理

1.引用计数

引用计数就是变量名与变量值的关联次数, 以此来跟踪和回收垃圾

直接引用

通过变量名直接引用

				?

									x = 18  #18被引用了一次,计数为1

									y = x   #18被引用加1次,计数为2

									z = y   #18被引用加1次,计数为3

									print(id(x))  #140725488808736

									print(id(y))  #140725488808736

									print(id(z))  #140725488808736

间接引用

容器对其的引用都是间接

				?

									x = 18                 #18被引用一次,计数为1

									li = [1,2,x]           #通过列表引用,计数加1,为2

									dic = {'age': x}       #通过字典引用, 计数加1,为3

									print(id(x))           #140725486514976

									print(id(li[2]))       #140725486514976 列表引用,计数4

									print(id(dic['age']))  #140725486514976 字典引用,计数5

2.栈区 / 堆区

栈区 : 存放的是变量名与变量值的内存地址映射关系

堆区 : 存放的是值真正的位置

python语言开发垃圾回收机制原理教程

3.总结

直接引用指的是从栈区出发直接引用到的内存地址

间接引用指的是从栈区出发引用到堆区后，再通过进一步引用才能到达的内存地址

四.标记清除

1.循环引用问题(也叫交叉引用)

				?

									#我们先定义列表

									l1=[0]  # 列表1被引用一次，列表1的引用计数变为1   

									l2=[1]  # 列表2被引用一次，列表2的引用计数变为1   

									#将列表加入另一个列表

									l1.append(l2)  # 把列表2追加到l1中作为第二个元素，列表2的引用计数变为2

									l2.append(l1)  # 把列表1追加到l2中作为第二个元素，列表1的引用计数变为2

									#解除比变量名"l1"和"l2"与值的对应关系

									del l1

									del l2

2.循环引用导致的结果

值不再被任何名字关联，但是值的引用计数并不会为0

应该被回收但又不能被回收

3.解决方法 : 清除-标记

容器对象的的引用都有可能产生循环引用, 而清除-标记就是为解决这个问题的

当应用程序可用空间被耗尽时, 清除-标记会停止整个程序, 然后先标记, 再清除

标记
但凡是可以从栈区出发,找到对应堆区内容的(直接或间接引用)就标记存活,非存活则清除
具体点：标记的过程其实就是，遍历所有的"GC Roots"对象(栈区中的所有内容或者线程都可以作为"GC Roots"对象)
然后将所有"GC Roots"的对象可以直接或间接访问到的对象标记为存活的对象，其余的均为非存活对象，应该被清除
清除
遍历堆中的对象,将没有标记存活的对象都清理掉