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          Python垃圾回收機制中的引用計數是什么

          發布時間:2022-10-09 17:55:41 來源:億速云 閱讀:66 作者:iii 欄目:編程語言

          本篇內容介紹了“Python垃圾回收機制中的引用計數是什么”的有關知識,在實際案例的操作過程中,不少人都會遇到這樣的困境,接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧!希望大家仔細閱讀,能夠學有所成!

          Python 中的 __del__ 魔法方法,也被稱為對象的終結者,是一個在對象即將被從內存中移除之前被調用的方法。它實際上并不做從內存中刪除對象的工作,我們將在后面看到它是如何發生的。相反,這個方法是用來做任何在對象被移除前需要發生的清理工作。例如,關閉對象在創建時打開的任何文件。

          在本節中,我們將使用下面這個類作為例子。

          class MyNameClass:
              def __init__(self, name):
                  self.name = name
              
              def __del__(self):
                  print(f"Deleting {self.name}!")

          登錄后復制

          在上面的例子中,我們已經定義了我們的類在初始化時接受一個名字的輸入,當調用 finaliser 時,它會通過打印相關實例的名字讓我們知道。這樣,我們就可以了解到哪些對象被從內存中刪除,以及何時被刪除。

          那么,CPython 什么時候會決定從內存中刪除一個對象呢?有兩種方式(從CPython 3.10 開始)會發生這種情況:引用計數和垃圾回收。

          引用計數

          如果我們在 Python 中有一個指向某個對象的指針,那就是對該對象的引用。對于一個給定的對象 a ,CPython 會跟蹤有多少其他東西指向 a 。如果這個計數器達到零,就可以安全地從內存中刪除這個對象,因為沒有其他東西在使用它。讓我們看一個例子。

          >>> Harward = MyNameClass("Harward")
          >>> del Harward
          Deleting Harward!
          >>>

          登錄后復制

          在這里,我們創建了一個新的對象(MyNamedClass("Harward")),并創建了一個指向它的指針(Harward =)。然后,當我們刪除 Harwade 時,我們刪除了這個引用,MyNamedClass 實例現在的引用計數為 0。 所以,CPython 決定從內存中刪除它--而且,就在這之前,它的 __del__ 方法被調用,打印出了我們看到的上面的信息。

          如果我們對一個對象創建了多個引用,我們將不得不擺脫所有的引用,以便使該對象被刪除。

          >>> bob = MyNameClass("Bob")
          >>> bob_two = bob # creating a new pointer to the same object
          >>> del bob # this doesn't cause the object to be removed...
          >>> del bob_two # ... but this does
          Deleting Bob!

          登錄后復制

          當然,我們的 MyNamedClass 實例本身可以包含指針--畢竟它們是任意的 Python 對象,我們可以給它們添加任何我們喜歡的屬性。讓我們看一個例子。

          >>> jane = MyNamedClass("Jane")
          >>> bob = MyNamedClass("Bob")
          >>> jane.friend = bob # now the "Jane" object contains a pointer to the "Bob" object...
          >>> bob.friend = jane

          登錄后復制

          我們在上面的代碼片斷中所做的是設置了一些循環引用。名字為 Jane 的對象包含一個指向名字為 Bob 的對象的指針,反之亦然。當我們做下面的事情時,情況就變得有趣了。

          >>> del jane
          >>> del bob

          登錄后復制

          我們現在已經刪除了從命名空間到對象的指針?,F在,我們完全不能訪問那些 MyNameClass 對象了--但我們并沒有收到告訴我們它們即將被刪除的打印信息。這是因為這些對象仍有引用,包含在彼此之間,因此它們的引用計數不是 0 。

          我們在這里創建的是一個循環隔離體;在這個結構中,每個對象在循環中至少有一個引用,使其保持活力,但循環中的所有對象都不能從命名空間中被訪問。

          循環隔離的直觀表現

          下面是我們創建一個循環隔離時的直觀表現。

          首先,我們創建兩個對象,每個對象在命名空間中都有一個名字。

          Python垃圾回收機制中的引用計數是什么

          接下來,我們通過在每個對象上添加一個指針來連接我們的兩個對象。

          Python垃圾回收機制中的引用計數是什么

          最后,我們通過刪除兩個對象的原始名稱來從命名空間中刪除指針。在這一點上,這兩個對象從名字空間中是不可訪問的,但每個對象都包含一個指向另一個對象的指針,所以它們的引用計數不是零。

          Python垃圾回收機制中的引用計數是什么

          所以,很明顯,引用計數本身并不足以保持運行時的工作內存中沒有無用的、不可回收的對象。這就是CPython的垃圾收集器發揮作用的地方。

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