CPython記憶體管理機制

CPython(Python解釋器)是如何管理對象的生命周期

目前的進階語言如java，c#等，都采用了垃圾收集機制，而不再是c，c++裡使用者自己管理維護記憶體的方式。自己管理記憶體極其自由，可以任意申請記憶體，但如同一把雙刃劍，為大量記憶體洩露，懸空指針等bug埋下隐患。

對于一個字元串、清單、類甚至數值都是對象，且定位簡單易用的語言，自然不會讓使用者去處理如何配置設定回收記憶體的問題，而python恰恰就是這樣的簡單易用語言。

python裡也同java一樣采用了垃圾收集機制，不過不一樣的是:

• 引用計數機制為主
• 标記清除和分代收集兩種機制為輔

的政策

1.引用計數

每一個Python對象都有一個引用計數器----用于記錄有多少其他對象指向(引用)這個對象。它存儲在變量

refcnt

中，并通過調用C宏Py_INCREF實作引用計數增加和Py_DECREF實作引用計數減少的操作。 Py_DECREF更複雜點，當引用計數器到零時，它會運作該對象的釋放函數，回收該類型的對象。

通常以下兩種情況你需要考慮這個宏定義：實作自己建立資料結構，或者修改已經存在的Python C API。如果你使用Python内置的資料結構，那麼不需要任何操作。

如果想不增加引用計數,可以使用弱引用或

weakrefs

引用對象。 Weakrefs對于實作緩存和代理非常有用。

2.垃圾回收（GC）

引用計數是在Python 2.0之前管理對象生命周期的唯一方法。它有一個弱點，它不能删除循環引用的對象。 循環引用的最簡單的例子是對象引用自身。

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通常情況下，可以避免使用循環引用對象，但是有時是不可避免的(例如：長時間運作的程式)。

為了解決這個問題，Python 2.0引入了新的垃圾回收機制。 新GC與其他語言運作時（如JVM和CLR）的GC的主要差別在于，它僅用于尋找存在引用計數的循環引用。

循環引用隻能由容器對象建立，是以Python GC不會跟蹤整數，字元串等類型。

GC将對象分為3代，每一代對象都有一個計數器和一個門檻值。當對象被建立時，門檻值會被自動地指派為0，也就是第0代對象。當計數器大于某個閥值，GC就會運作在目前對象代上，回收該對象。沒被回收的對象會被移至下一代，并且将相應的計數器複位。下一代的對象保留在下一代。

在Python 3.4之前，GC有一個緻命缺點----每個對象重載了del()方法，因為每個對象都可以互相引用，是以GC不知道該調用那個對象的del()方法，這會導緻GC直接跳過這些對象。具體詳細資訊可以參考

gc.garbage

并且循環引用需要程式設計人員手動打破。

Python3.4介紹了一種最終的解決方法

finalization approach

，現在的GC可以打破對象的循環引用，而不在使用

介紹的方法去回收對象。

此外，值得一提的是，如果你确定你的代碼沒有建立循環引用（或者你不關心記憶體管理），那麼你可以隻依賴引用計數器自動管理記憶體，而不使用GC去管理記憶體。