Garbage Collection(垃圾回收)

Garbage Collection

  Garbage Collection(GC，垃圾回收)：不是Python特有的，而是现在许多高级语言自带的机制，可以帮助我们更高效的管理我们的内存，在C/C++的学习过程中，最重要的两个部分是指针和内存管理，其中内存管理就是指垃圾回收机制，在C/C++中，无法自动帮我们管理内存，如果我们缺少内存则需要申请，但是申请多了会导致内存不足，这时候需要我们手动释放一些内存。但是在Python中不需要，系统会自动帮我们释放内存，这个知识点不需要我们熟练掌握，只需要我们了解即可，运行代码时会自动启用垃圾回收机制。

小整数对象池

因为一些小整数会被我们经常使用，所以在Python中[-5, 256]之间的整数会被固定在某一内存中，只要是这些整数赋值给某一变量，则那个变量的地址是固定的。在字符串中也有相似的表现，没有特殊字符的字符串也具有固定的地址。

引用计数

Python里每一个东西都是对象，它们的核心就是一个结构体：PyObject，是使用C语言来定义的。

typedef struct_object {
    int ob_refcnt;
    struct_typeobject *ob_type;
} PyObject;

其中ob_refcnt就是引用计数，当一个对象有新的引用时，这个值会增加，当引用它的对象被删除时，这个值会减少，使用sys.getrefcount()函数可以查看对象的引用计数。当引用计数为0时，该对象的生命就结束了。

导致引用计数增加的情况：

1. 对象被创建
2. 对象被引用
3. 对象作为参数被传入到一个函数中
4. 对象作为元素，存储在容器中

导致引用计数减少的情况：

1. 对象被销毁
2. 对象被赋予新的对象
3. 对象离开作用域
4. 对象所在容器被销毁

为什么创建时引用为2呢？因为调用sys.getrefcount(a)时，a作为参数传入到函数中，引用计数又加了1，所以sys,getrefcount()-1才是真正的引用计数次数。

引用计数的优点：

1. 简单
2. 实时性，当引用计数为0，内存直接释放

引用计数的缺点：

1. 需要一个额外的内存存放引用计数
2. 存在循环引用的致命缺点

class MyClass:
  pass

a = MyClass()
b = MyClass()
a.next = b
b.next = a
del a
del b

a和b我们都已经不想使用了，因此使用了del，但是a和b的引用计数都为1，内存仍然没有被释放，这就是循环引用的致命缺点，会导致内存的严重泄漏。

隔代回收

在这里不想过多的探讨隔代回收，简单地说Python中会引入3个链表，所有新创建的对象都会加入到0代链表中，在一定的时间内检查并且扫描所有的循环引用，如果发现了两个对象的循环引用，则将引用计数-1，并且将0代链表中引用计数不为0的对象加入到1代链表中，当0代链表检查一定次数后，检查一次1代链表，重复上述动作，并将1代链表中引用计数不为0的对象加入到2代链表中，当1代链表检查一定次数后，检查一次2代链表。这就是隔代回收的大致思路。

小结

  关于垃圾回收，不需要小伙伴们过多掌握，Python中默认开启垃圾回收机制，小伙伴们只要适当了解，就可以愉快的写代码啦。