Python内存管理机制和垃圾回收机制的简单理解

Python内存管理机制和垃圾回收机制的简单理解[Python常见问题]

一、内存管理机制

1.由c开发出来的cpython
2.include / objests
3.需要下载python源码包
4.Pyobject:float
  PyVarObject:
5.在python中所有东西创建对象的时候,内部都会存储一个数据
	// 维护双向链表
    struct _object *_ob_next;
    struct _object *_ob_prev;
    // 应用计数器
    Py_ssize_t ob_refcnt;
    // 类型
    struct _typeobject *ob_type;
    
    如果是有多个元素组成的话,内部会再多维护一个
    Py_ssize_t ob_size;  /* Number of items in variable part */
    
6.在创建对象时,如:
  操作:  
    v = 0.3
  源码内部:
	a.开辟内存
    b.初始化
    	ob_fval=0.3
        ob_type=float
        ob_refcnt=1
    c.将对象加入到双向链表中 ref_chain
  
  操作:
	name = v
  源码内部:
	ob_refcnt+1
  
  操作:
    del v
  源码内部:
	ob_refcnt-1
    
  操作:
	def fun(arg):
        print(123)
    fun(name)
  源码内部:
	刚进去:ob_refcnt+1
    执行完:ob_refcnt-1
    
  操作:
	del name
  源码内部:
	ob_refcnt-1
    每次应用计数器减一时,都会检查是否为0,如果是0则认为他是垃圾,就对它进行回收
内存管理机制
Python是由c语言开发,操作都是基于底层的c语言实现的,Python中创建每个对象,内部都会与c语言结构体维护一些值
	Pyobject
		指针指向上面的数据
        指针指向下面的数据
        计数器
        类型
	PyVarObject
    	PyObject
        容量个数 
在创建对象时,每个对象至少内部有四个值:双向链表/ob_refcnt/ob_type,之后对内存中的数据进行初始化,初始化本质:引用计数器=1,赋值,然后将对象添加到双向链表中,以后再有其他变量执行这个内存,则让引用计数器+1,如果销毁某个变量,则找到指向的内存,将其引用计数器-1
引用计数器如果为零则进行垃圾回收
在内部可能存在缓存机制,例如:float/int/list,最开始不会真正销毁,而是放在free_list的链表中,以后在创建同类型的数据时,会先去链表中取出对象,然后在对对象进行初始化。
(float内存管理中默认缓存100个/list内存管理中默认缓存10个)

二、垃圾回收机制

引用计数器为主,标记清楚和分代回收为辅
1.引用计数器
	引用计数器同上内存管理中的描述
    引用计数器会出现循环引用
    (1)
        a = [1, 2] 
        b = [4, 5]
        a.append(b) # a中的第三个元素指向b,b的计数器发生变化,变成2了
    (2)
        del a
        del b
        # 当这种代码特别多的时候,内存的占用也会特别多,内存占用特别多的时候会造成内存泄漏(溢出)
 
2.标记清除
	标记清除可以用来解决内存泄漏的问题
    针对那些容器类型的对象,在Python中会将他们单独放到一个双向链表中,做定期扫描,检查是否有循环引用,如果有各自-1,如果-1之后等于0,则直接回收。

3.分代回收
	为了减少对象的扫描,将没有问题的对象让他放到上一级的链表中,默认下一级扫描10次上一级才扫描1次,一共有三代链表
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