如何使用Python中GC的垃圾回收算法

 這篇文章給大家分享的是Python中GC的垃圾回收算法的使用，相信大部分人都還沒學(xué)會(huì)這個(gè)技能，為了讓大家學(xué)會(huì)，給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，話不多說，一起往下看吧。

一、引用計(jì)數(shù)
　　

剛開始學(xué)習(xí)Python的時(shí)候總是會(huì)有人告訴你，萬物皆對(duì)象是一大特色。在Python中每一個(gè)對(duì)象的核心就是一個(gè)結(jié)構(gòu)體PyObject，它的內(nèi)部有一個(gè)引用計(jì)數(shù)器（ob_refcnt）。
　　

// object.h
　　

struct _object {
　　

Py_ssize_t ob_refcnt; # 引用計(jì)數(shù)值
　　

struct PyTypeObject *ob_type;
　　

} PyObject;
　　

引用計(jì)數(shù)的意思就是，一個(gè)對(duì)象在它剛被New出來呱呱（gugu不是guagua）墜地的時(shí)候因?yàn)楸籒ew方法引用了所以他的引用計(jì)數(shù)就是1，如果它被引用（也就是在之前的基礎(chǔ)上 例如：b=a，被丟入函數(shù)列表等等被引用就會(huì)在引用計(jì)數(shù)上加1），如果引用它的對(duì)象被刪除的時(shí)候（在之前的基礎(chǔ)上DEL b）那么它的引用計(jì)數(shù)就會(huì)減少一一直到當(dāng)它的引用計(jì)數(shù)變?yōu)?的時(shí)候，垃圾回收機(jī)制就會(huì)找上門做掉它（回收），腦補(bǔ)一下 ：開門我是查水表的。
　　

優(yōu)點(diǎn)：高效，易于實(shí)現(xiàn)，實(shí)時(shí)性。一旦沒有引用，內(nèi)存就直接釋放了。處理回收內(nèi)存的時(shí)間分?jǐn)偟搅似綍r(shí)，對(duì)象有確定的生命周期。
　　

缺點(diǎn)：維護(hù)性高，雖然簡(jiǎn)單實(shí)時(shí)，但是額外占用了一部分資源，雖然邏輯簡(jiǎn)單，但是比較麻煩。另外它還有不能解決的情況：--->循環(huán)引用，如下所示：
　　

a=[1,2]
　　

b=[2,3]
　　

a.append(b)
　　

b.append(a)
　　

DEL a
　　

DEL b
　　

二、標(biāo)記-清除算法
　　

標(biāo)記-清除就是用來解決循環(huán)引用的問題的只有容器對(duì)象才會(huì)出現(xiàn)引用循環(huán)，比如列表、字典、類、元組。 首先，為了追蹤容器對(duì)象，需要每個(gè)容器對(duì)象維護(hù)兩個(gè)額外的指針， 用來將容器對(duì)象組成一個(gè)鏈表，指針分別指向前后兩個(gè)容器對(duì)象，方便插入和刪除操作。試想一下，現(xiàn)在有兩種情況：
　　

A：
　　

a=[1,3]
　　

b=[2,4]
　　

a.append(b)
　　

b.append(a)
　　

del a
　　

del b

B:
　　

a=[1,3]
　　

b=[2,4]
　　

a.append(b)
　　

b.append(a)
　　

del a
　　

在標(biāo)記-清除算法中，有兩個(gè)集中營(yíng)，一個(gè)是root鏈表，另外一個(gè)是unreachable鏈表。對(duì)于情景A，原來再未執(zhí)行DEL語句的時(shí)候，a,b的引用計(jì)數(shù)都為2，但是在DEL執(zhí)行完以后，a,b引用次數(shù)互相減1。a,b陷入循環(huán)引用的圈子中，然后標(biāo)記-清除算法開始出來做事，找到其中一端a,開始拆這個(gè)a,b的引用環(huán)，去掉以后發(fā)現(xiàn)，a,b循環(huán)引用變?yōu)榱?，所以a,b就被處理到unreachable鏈表中直接被做掉。
　　

對(duì)于情景B,簡(jiǎn)單一看那b取環(huán)后引用計(jì)數(shù)還為1，但是a取環(huán)，就為0了。這個(gè)時(shí)候a已經(jīng)進(jìn)入unreachable鏈表中，已經(jīng)被判為死刑了，但是這個(gè)時(shí)候，root鏈表中有b。如果a被做掉，那世界上還有什么正義... ，在root鏈表中的b會(huì)被進(jìn)行引用檢測(cè)引用了a，如果a被做掉了，那么b就...涼涼，一審?fù)晔?，二審a無罪，所以被拉到了root鏈表中。

三、分代回收算法
　　

了解分類回收，首先要了解一下，GC的閾值，所謂閾值就是一個(gè)臨界點(diǎn)的值。隨著你的程序運(yùn)行，Python解釋器保持對(duì)新創(chuàng)建的對(duì)象，以及因?yàn)橐糜?jì)數(shù)為零而被釋放掉的對(duì)象的追蹤。從理論上說，創(chuàng)建==釋放數(shù)量應(yīng)該是這樣子。但是如果存在循環(huán)引用的話，肯定是創(chuàng)建>釋放數(shù)量，當(dāng)創(chuàng)建數(shù)與釋放數(shù)量的差值達(dá)到規(guī)定的閾值的時(shí)候，分代回收機(jī)制就開始起作用了。
　　

垃圾回收=垃圾檢測(cè)+釋放。Python將所有的對(duì)象分為0，1，2三代；所有的新建對(duì)象都是0代對(duì)象；當(dāng)某一代對(duì)象經(jīng)歷過垃圾回收，依然存活，就被歸入下一代對(duì)象。Python在創(chuàng)建對(duì)象之前，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)鏈表，零代鏈表，只不過這個(gè)鏈表是空的。每當(dāng)你創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，Python便會(huì)將其加入到零代鏈表。

關(guān)于Python中GC的垃圾回收算法的使用就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對(duì)大家有一定的幫助，可以學(xué)到更多知識(shí)。如果覺得文章不錯(cuò)，可以把它分享出去讓更多的人看到。