Python的內(nèi)存管理機(jī)制：引入計(jì)數(shù)、垃圾回收、內(nèi)存池機(jī)制
一、變量與對(duì)象
關(guān)系圖如下：
1、變量，通過變量指針引用對(duì)象
變量指針指向具體對(duì)象的內(nèi)存空間，取對(duì)象的值。
2、對(duì)象，類型已知，每個(gè)對(duì)象都包含一個(gè)頭部信息（頭部信息：類型標(biāo)識(shí)符和引用計(jì)數(shù)器）
注意：
變量名沒有類型，類型屬于對(duì)象（因?yàn)樽兞恳脤?duì)象，所以類型隨對(duì)象），變量引用什么類型的對(duì)象，變量就是什么類型的。
In [32]: var1=object
In [33]: var2=var1
In [34]: id(var1)
Out[34]: 139697863383968In [35]: id(var2)
Out[35]: 139697863383968
PS：id()是python的內(nèi)置函數(shù)，用于返回對(duì)象的身份，即對(duì)象的內(nèi)存地址。
In [39]: a=123In [40]: b=a In [41]: id(a) Out[41]: 23242832In [42]: id(b) Out[42]: 23242832In [43]: a=456In [44]: id(a) Out[44]: 33166408In [45]: id(b) Out[45]: 23242832
3、引用所指判斷
通過is進(jìn)行引用所指判斷，is是用來判斷兩個(gè)引用所指的對(duì)象是否相同。
整數(shù)
In [46]: a=1In [47]: b=1In [48]: print(a is b) True
短字符串
In [49]: c="good"In [50]: d="good"In [51]: print(c is d) True
長(zhǎng)字符串
In [52]: e="very good"In [53]: f="very good"In [54]: print(e is f) False
列表
In [55]: g=[] In [56]: h=[] In [57]: print(g is h) False
由運(yùn)行結(jié)果可知：
1、Python緩存了整數(shù)和短字符串，因此每個(gè)對(duì)象在內(nèi)存中只存有一份，引用所指對(duì)象就是相同的，即使使用賦值語(yǔ)句，也只是創(chuàng)造新的引用，而不是對(duì)象本身；
2、Python沒有緩存長(zhǎng)字符串、列表及其他對(duì)象，可以由多個(gè)相同的對(duì)象，可以使用賦值語(yǔ)句創(chuàng)建出新的對(duì)象。
在Python中，每個(gè)對(duì)象都有指向該對(duì)象的引用總數(shù)---引用計(jì)數(shù)
查看對(duì)象的引用計(jì)數(shù)：sys.getrefcount()
1、普通引用
In [2]: import sys In [3]: a=[1,2,3] In [4]: getrefcount(a) Out[4]: 2In [5]: b=a In [6]: getrefcount(a) Out[6]: 3In [7]: getrefcount(b) Out[7]: 3
注意：
當(dāng)使用某個(gè)引用作為參數(shù)，傳遞給getrefcount()時(shí)，參數(shù)實(shí)際上創(chuàng)建了一個(gè)臨時(shí)的引用。因此，getrefcount()所得到的結(jié)果，會(huì)比期望的多1。
2、容器對(duì)象
Python的一個(gè)容器對(duì)象(比如：表、詞典等)，可以包含多個(gè)對(duì)象。
In [12]: a=[1,2,3,4,5] In [13]: b=a In [14]: a is b Out[14]: True In [15]: a[0]=6 In [16]: a Out[16]: [6, 2, 3, 4, 5] In [17]: a is b Out[17]: True In [18]: b Out[18]: [6, 2, 3, 4, 5]
由上可見，實(shí)際上，容器對(duì)象中包含的并不是元素對(duì)象本身，是指向各個(gè)元素對(duì)象的引用。
3、引用計(jì)數(shù)增加
1、對(duì)象被創(chuàng)建
In [39]: getrefcount(123) Out[39]: 6In [40]: n=123In [41]: getrefcount(123) Out[41]: 7
2、另外的別人被創(chuàng)建
In [42]: m=n In [43]: getrefcount(123) Out[43]: 8
3、作為容器對(duì)象的一個(gè)元素
In [44]: a=[1,12,123] In [45]: getrefcount(123) Out[45]: 9
4、被作為參數(shù)傳遞給函數(shù)：foo(x)
4、引用計(jì)數(shù)減少
1、對(duì)象的別名被顯式的銷毀
In [46]: del m In [47]: getrefcount(123) Out[47]: 8
2、對(duì)象的一個(gè)別名被賦值給其他對(duì)象
In [48]: n=456In [49]: getrefcount(123) Out[49]: 7
3、對(duì)象從一個(gè)窗口對(duì)象中移除，或，窗口對(duì)象本身被銷毀
In [50]: a.remove(123) In [51]: a Out[51]: [1, 12] In [52]: getrefcount(123) Out[52]: 6
4、一個(gè)本地引用離開了它的作用域，比如上面的foo(x)函數(shù)結(jié)束時(shí)，x指向的對(duì)象引用減1。
當(dāng)Python中的對(duì)象越來越多，占據(jù)越來越大的內(nèi)存，啟動(dòng)垃圾回收(garbage collection)，將沒用的對(duì)象清除。
1、原理
當(dāng)Python的某個(gè)對(duì)象的引用計(jì)數(shù)降為0時(shí)，說明沒有任何引用指向該對(duì)象，該對(duì)象就成為要被回收的垃圾。比如某個(gè)新建對(duì)象，被分配給某個(gè)引用，對(duì)象的引用計(jì)數(shù)變?yōu)?。如果引用被刪除，對(duì)象的引用計(jì)數(shù)為0，那么該對(duì)象就可以被垃圾回收。
In [74]: a=[321,123] In [75]: del a
2、解析del
del a后，已經(jīng)沒有任何引用指向之前建立的[321,123]，該表引用計(jì)數(shù)變?yōu)?，用戶不可能通過任何方式接觸或者動(dòng)用這個(gè)對(duì)象，當(dāng)垃圾回收啟動(dòng)時(shí)，Python掃描到這個(gè)引用計(jì)數(shù)為0的對(duì)象，就將它所占據(jù)的內(nèi)存清空。
3、注意
1、垃圾回收時(shí)，Python不能進(jìn)行其它的任務(wù)，頻繁的垃圾回收將大大降低Python的工作效率；
2、Python只會(huì)在特定條件下，自動(dòng)啟動(dòng)垃圾回收（垃圾對(duì)象少就沒必要回收）
3、當(dāng)Python運(yùn)行時(shí)，會(huì)記錄其中分配對(duì)象(object allocation)和取消分配對(duì)象(object deallocation)的次數(shù)。當(dāng)兩者的差值高于某個(gè)閾值時(shí)，垃圾回收才會(huì)啟動(dòng)。
In [93]: import gc In [94]: gc.get_threshold() #gc模塊中查看閾值的方法Out[94]: (700, 10, 10)
閾值分析：
700即是垃圾回收啟動(dòng)的閾值；
每10次0代垃圾回收，會(huì)配合1次1代的垃圾回收；而每10次1代的垃圾回收，才會(huì)有1次的2代垃圾回收；
當(dāng)然也是可以手動(dòng)啟動(dòng)垃圾回收：
In [95]: gc.collect() #手動(dòng)啟動(dòng)垃圾回收Out[95]: 2
4、何為分代回收
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中有分為大內(nèi)存和小內(nèi)存：（256K為界限分大小內(nèi)存）
1、大內(nèi)存使用malloc進(jìn)行分配
2、小內(nèi)存使用內(nèi)存池進(jìn)行分配
3、Python的內(nèi)存池(金字塔)
第3層：最上層，用戶對(duì)Python對(duì)象的直接操作
第1層和第2層：內(nèi)存池，有Python的接口函數(shù)PyMem_Malloc實(shí)現(xiàn)-----若請(qǐng)求分配的內(nèi)存在1~256字節(jié)之間就使用內(nèi)存池管理系統(tǒng)進(jìn)行分配，調(diào)用malloc函數(shù)分配內(nèi)存，但是每次只會(huì)分配一塊大小為256K的大塊內(nèi)存，不會(huì)調(diào)用free函數(shù)釋放內(nèi)存，將該內(nèi)存塊留在內(nèi)存池中以便下次使用。
第0層：大內(nèi)存-----若請(qǐng)求分配的內(nèi)存大于256K，malloc函數(shù)分配內(nèi)存，free函數(shù)釋放內(nèi)存。
第-1，-2層：操作系統(tǒng)進(jìn)行操作
@author：http://www.cnblogs.com/geaozhang/
標(biāo)簽: Python
http://www.cnblogs.com/geaozhang/p/7111961.html
延伸閱讀
- 一覽圖書管理系統(tǒng) 2023-04-15
- 健身房后臺(tái)管理系統(tǒng) 2023-04-15
- 居然之家倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng) 2023-04-08
- 企業(yè)日程管理系統(tǒng) 2022-07-15
- 物流管理系統(tǒng) 2022-07-15
- 日程管理系統(tǒng) 2022-07-15
- 企業(yè)日程管理系統(tǒng)項(xiàng)目感想 2022-07-13
- 企業(yè)日程管理平臺(tái)項(xiàng)目感言 2022-07-13
- 萬碼日程管理 2022-07-12
- 小碼排課管理系統(tǒng) 2022-07-12
一覽圖書管理系統(tǒng)