Python高级编程技巧

Python 垃圾回收机制
计数引用我们反复提过好几次， Python 中一切皆对象。因此，你所看到的一切变量，本质上都是对象的一个指针。

那么，怎么知道一个对象，是否永远都不能被调用了呢？

就是当这个对象的引用计数（指针数）为 0 的时候，说明这个对象永不可达，自然它也就成为了垃圾，需要被回收。

import os
import psutil

# 显示当前 python 程序占用的内存大小
def show_memory_info(hint):
    pid = os.getpid()
    p = psutil.Process(pid)
    
    info = p.memory_full_info()
    memory = info.uss / 1024. / 1024
    print('{} memory used: {} MB'.format(hint, memory))
    

def func():
    show_memory_info('initial')
    a = [i for i in range(10000000)]
    show_memory_info('after a created')

func()
show_memory_info('finished')

循环引用
如果有两个对象，它们互相引用，并且不再被别的对象所引用，那么它们应该被垃圾回收吗？

def func():
    show_memory_info('initial')
    a = [i for i in range(10000000)]
    b = [i for i in range(10000000)]
    show_memory_info('after a, b created')
    a.append(b)
    b.append(a)

func()
show_memory_info('finished')

调试内存泄漏
虽然有了自动回收机制，但这也不是万能的，难免还是会有漏网之鱼。内存泄漏是我们不想见到的，而且还会严重影响性能。有没有什么好的调试手段呢？

它就是 objgraph，一个非常好用的可视化引用关系的包。在这个包中，我主要推荐两个函数，第一个是 show_refs()，它可以生成清晰的引用关系图。

import objgraph

a = [1, 2, 3]
b = [4, 5, 6]

a.append(b)
b.append(a)

objgraph.show_refs([a])

dot转图片:https://onlineconvertfree.com/zh/

总结

• 垃圾回收是 Python 自带的机制，用于自动释放不会再用到的内存空间；
• 引用计数是其中最简单的实现，不过切记，这只是充分非必要条件，因为循环引用需要通过不可达判定，来确定是否可以回收；
• Python 的自动回收算法包括标记清除和分代收集，主要针对的是循环引用的垃圾收集；
• 调试内存泄漏方面， objgraph 是很好的可视化分析工具。