匿名用戶

1級(jí)

2018-01-31 回答

先從較淺的層面來說，Python的內(nèi)存管理機(jī)制可以從三個(gè)方面來講

（1）垃圾回收

（2）引用計(jì)數(shù)

（3）內(nèi)存池機(jī)制

一、垃圾回收：

python不像C++，Java等語言一樣，他們可以不用事先聲明變量類型而直接對(duì)變量進(jìn)行賦值。對(duì)Python語言來講，對(duì)象的類型和內(nèi)存都是

在運(yùn)行時(shí)確定的。這也是為什么我們稱Python語言為動(dòng)態(tài)類型的原因（這里我們把動(dòng)態(tài)類型可以簡單的歸結(jié)為對(duì)變量內(nèi)存地址的分配是在運(yùn)行時(shí)自動(dòng)判斷變量

類型并對(duì)變量進(jìn)行賦值）。

二、引用計(jì)數(shù)：

Python采用了類似Windows內(nèi)核對(duì)象一樣的方式來對(duì)內(nèi)存進(jìn)行管理。每一個(gè)對(duì)象，都維護(hù)這一個(gè)對(duì)指向該對(duì)對(duì)象的引用的計(jì)數(shù)。如圖所示（圖片來自Python核心編程）

x = 3.14

y = x

我們首先創(chuàng)建了一個(gè)對(duì)象3.14， 然后將這個(gè)浮點(diǎn)數(shù)對(duì)象的引用賦值給x，因?yàn)閤是第一個(gè)引用，因此，這個(gè)浮點(diǎn)數(shù)對(duì)象的引用計(jì)數(shù)為1. 語句y =

x創(chuàng)建了一個(gè)指向同一個(gè)對(duì)象的引用別名y，我們發(fā)現(xiàn)，并沒有為Y創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象，而是將Y也指向了x指向的浮點(diǎn)數(shù)對(duì)象，使其引用計(jì)數(shù)為2.

我們可以很容易就證明上述的觀點(diǎn)：

變量a 和 變量b的id一致(我們可以將id值想象為C中變量的指針).

我們?cè)硪粋€(gè)網(wǎng)址的圖片來說明問題：對(duì)于C語言來講，我們創(chuàng)建一個(gè)變量A時(shí)就會(huì)為為該變量申請(qǐng)一個(gè)內(nèi)存空間，并將變量值

放入該空間中,當(dāng)將該變量賦給另一變量B時(shí)會(huì)為B申請(qǐng)一個(gè)新的內(nèi)存空間，并將變量值放入到B的內(nèi)存空間中，這也是為什么A和B的指針不一致的原因。如圖：

而Python的情況卻不一樣，實(shí)際上，Python的處理方式和Javascript有點(diǎn)類似，如圖所示，變量更像是附在對(duì)象上的標(biāo)簽(和引用的

定義類似)。當(dāng)變量被綁定在一個(gè)對(duì)象上的時(shí)候，該變量的引用計(jì)數(shù)就是1，(還有另外一些情況也會(huì)導(dǎo)致變量引用計(jì)數(shù)的增加),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)維護(hù)這些標(biāo)簽，并定

時(shí)掃描，當(dāng)某標(biāo)簽的引用計(jì)數(shù)變?yōu)?的時(shí)候，該對(duì)就會(huì)被回收。

三、內(nèi)存池機(jī)制

Python的內(nèi)存機(jī)制以金字塔行，-1，-2層主要有操作系統(tǒng)進(jìn)行操作，

第0層是C中的malloc，free等內(nèi)存分配和釋放函數(shù)進(jìn)行操作；

第1層和第2層是內(nèi)存池，有Python的接口函數(shù)PyMem_Malloc函數(shù)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)對(duì)象小于256K時(shí)有該層直接分配內(nèi)存；

第3層是最上層，也就是我們對(duì)Python對(duì)象的直接操作；

在 C 中如果頻繁的調(diào)用 malloc 與 free 時(shí),是會(huì)產(chǎn)生性能問題的.再加上頻繁的分配與釋放小塊的內(nèi)存會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存碎片. Python 在這里主要干的工作有:

如果請(qǐng)求分配的內(nèi)存在1~256字節(jié)之間就使用自己的內(nèi)存管理系統(tǒng),否則直接使用 malloc.

這里還是會(huì)調(diào)用 malloc 分配內(nèi)存,但每次會(huì)分配一塊大小為256k的大塊內(nèi)存.

經(jīng)由內(nèi)存池登記的內(nèi)存到最后還是會(huì)回收到內(nèi)存池,并不會(huì)調(diào)用 C 的 free

釋放掉.以便下次使用.對(duì)于簡單的Python對(duì)象，例如數(shù)值、字符串，元組（tuple不允許被更改)采用的是復(fù)制的方式(深拷貝?)，也就是說當(dāng)將另

一個(gè)變量B賦值給變量A時(shí)，雖然A和B的內(nèi)存空間仍然相同，但當(dāng)A的值發(fā)生變化時(shí)，會(huì)重新給A分配空間，A和B的地址變得不再相同；

而對(duì)于像字典(dict)，列表(List)等，改變一個(gè)就會(huì)引起另一個(gè)的改變，也稱之為淺拷貝：

附錄：

引用計(jì)數(shù)增加

1.對(duì)象被創(chuàng)建：x=4

2.另外的別人被創(chuàng)建：y=x

3.被作為參數(shù)傳遞給函數(shù)：foo(x)

4.作為容器對(duì)象的一個(gè)元素：a=[1,x,’33’]

引用計(jì)數(shù)減少

1.一個(gè)本地引用離開了它的作用域。比如上面的foo(x)函數(shù)結(jié)束時(shí)，x指向的對(duì)象引用減1。

2.對(duì)象的別名被顯式的銷毀：del x ；或者del y

3.對(duì)象的一個(gè)別名被賦值給其他對(duì)象：x=789

4.對(duì)象從一個(gè)窗口對(duì)象中移除：myList.remove(x)

5.窗口對(duì)象本身被銷毀：del myList，或者窗口對(duì)象本身離開了作用域。

垃圾回收

1、當(dāng)內(nèi)存中有不再使用的部分時(shí)，垃圾收集器就會(huì)把他們清理掉。它會(huì)去檢查那些引用計(jì)數(shù)為0的對(duì)象，然后清除其在內(nèi)存的空間。當(dāng)然除了引用計(jì)數(shù)為0的會(huì)被清除，還有一種情況也會(huì)被垃圾收集器清掉：當(dāng)兩個(gè)對(duì)象相互引用時(shí)，他們本身其他的引用已經(jīng)為0了。

2、垃圾回收機(jī)制還有一個(gè)循環(huán)垃圾回收器, 確保釋放循環(huán)引用對(duì)象(a引用b, b引用a, 導(dǎo)致其引用計(jì)數(shù)永遠(yuǎn)不為0)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的python基于值得内存_为什么说Python采用的是基于值的内存管理模式的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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