Python开发运维：Python垃圾回收机制

目录

一、理论

1.Python垃圾回收机制

一、理论

1.Python垃圾回收机制

（1）引⽤计数器

1）环状双向链表 refchain
在python程序中创建的任何对象都会放在refchain链表中。

name = "david"
age = 20
hobby = ["篮球",'游泳']

内部会创建⼀些数据【 上⼀个对象、下⼀个对象、类型、引⽤个数 】
name = "david"
new = name

内部会创建⼀些数据【 上⼀个对象、下⼀个对象、类型、引⽤个数、val=18】
age = 20

内部会创建⼀些数据【 上⼀个对象、下⼀个对象、类型、引⽤个数、items=元素、元素个数 】
hobby = ["篮球",'游泳']

在C源码中如何体现每个对象中都有的相同的值：PyObject结构体（4个值）。
有多个元素组成的对象：PyObject结构体（4个值） + ob_size 。

2）类型封装结构体

data = 3.14

内部会创建：
 _ob_next = refchain中的上⼀个对象
 _ob_prev = refchain中的下⼀个对象
 ob_refcnt = 1
 ob_type = float
 ob_fval = 3.14

3）引⽤计数器

v1 = 3.14
v2 = 999
v3 = (1,2,3)

当python程序运⾏时，会根据数据类型的不同找到其对应的结构体，根据结构体中的字段来进⾏创建相 关的数据，然后将对象添加到refchain双线链表中。 在C源码中有两个关键的结构体：PyObject、PyVarObject。 每个对象中有 ob_refcnt就是引⽤计数器，值默认为 1 ，当有其他变量引⽤对象时，引⽤计数器就会发 ⽣变化。

#引⽤
a = 777
b = a

#删除引⽤
a = 777
b = a
del b # b变量删除；b对应对象引⽤计数器-1
del a # a变量删除；a对应对象引⽤计数器-1
# 当⼀个对象的引⽤计数器为0时，意味着没有⼈再使⽤这个对象了，这个对象就是垃圾，垃圾回收。
# 回收：1.对象从refchain链表移除；2.将对象销毁，内存归还。

4）循环引⽤问题

v1 = [11,22,33]  #refchain中创建一个列表对象，由于v1=对象，所以列表引用对象计数器为1
v2 = [44,55,66]  #refchain中创建一个列表对象，由于v2=对象，所以列表引用对象计数器为1
v1.append(v2)    #把v2追加到v1中，则v2对应的[44,55,66]对象的引用计数器增加1,最终为2
v2.append(v1)    #把v1追加到v2中，则v1对应的[11,22,33]对象的引用计数器增加1,最终为2

del v1           #引用计数器-1
del v2           #引用计数器-1

（2）标记清除

⽬的：为了解决引⽤计数器循环引⽤的不⾜。
实现：在python的底层再维护⼀个链表，链表中专⻔放那些可能存在循环引⽤的对象
（list/tuple/dict/set）。

在Python内部 某种情况 下触发，回去扫描 可能存在循环应⽤的链表 中的每个元素，检查是否有循环引⽤，如果有则让双⽅的引⽤计数器 -1 ；如果是0则垃圾回收。

（3）分代回收

将可能存在循环应⽤的对象维护成3个链表：
0代：0代中对象个数达到700个扫描⼀次。
1代：0代扫描10次，则1代扫描⼀次。
2代：1代扫描10次，则2代扫描⼀次。

(4) 总结

在python中维护了⼀个refchain的双向环状链表，这个链表中存储程序创建的所有对象，每种类型的对
象中都有⼀个ob_refcnt引⽤计数器的值，引⽤个数 + 1、-1 ，最后当引⽤计数器变为0时会进⾏垃圾回
收（对象销毁、refchain中移除）。

但是，在python中对于那些可以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
python⼜引⼊了标记清除和分代回收，在其内部为了4个链表，
refchain
2代，10⼨
1代，10次
0代，700个

在源码内部当达到各⾃的阈值时，就会触发扫描链表进⾏标记清除的动作（有循环则各⾃-1）。