内存管理

时间:2024-03-16 19:19:30编辑:奇事君

Python 的内存管理机制

Python采用自动内存管理,即Python会自动进行垃圾回收,不需要像C、C++语言一样需要程序员手动释放内存,手动释放可以做到实时性,但是存在内存泄露、空指针等风险。

Python自动垃圾回收也有自己的优点和缺点:优点:

缺点:

Python的垃圾回收机制采用 以引用计数法为主,分代回收为辅 的策略。

先聊引用计数法,Python中每个对象都有一个核心的结构体,如下

一个对象被创建时,引用计数值为1,当一个变量引用一个对象时,该对象的引用计数ob_refcnt就加一,当一个变量不再引用一个对象时,该对象的引用计数ob_refcnt就减一,Python判断是否回收一个对象,会将该对象的引用计数值ob_refcnt减一判断结果是否等于0,如果等于0就回收,如果不等于0就不回收,如下:

一个对象在以下三种情况下引用计数会增加:

一个对象在以下三种情况引用计数会减少:

验证案例:

运行结果:

事实上,关于垃圾回收的测试,最好在终端环境下测试,比如整数257,它在PyCharm中用下面的测试代码打印出来的结果是4,而如果在终端环境下打印出来的结果是2。这是因为终端代表的是原始的Python环境,而PyCharm等IDE做了一些特殊处理,在Python原始环境中,整数缓存的范围是在 [-5, 256] 的双闭合区间内,而PyCharm做了特殊处理之后,PyCharm整数缓存的范围变成了 [-5, 无穷大],但我们必须以终端的测试结果为主,因为它代表的是原始的Python环境,并且代码最终也都是要发布到终端运行的。

好,那么回到终端,我们来看两种特殊情况

前面学习过了,整数缓存的范围是在 [-5, 256] 之间,这些整数对象在程序加载完全就已经驻留在内存之中,并且直到程序结束退出才会释放占有的内存,测试案例如下:

如果字符串的内容只由字母、数字、下划线构成,那么它只会创建一个对象驻留在内存中,否则,每创建一次都是一个新的对象。

引用计数法有缺陷,它无法解决循环引用问题,即A对象引用了B对象,B对象又引用了A对象,这种情况下,A、B两个对象都无法通过引用计数法来进行回收,有一种解决方法是程序运行结束退出时进行回收,代码如下:

前面讲过,Python垃圾回收机制的策略是 以引用计数法为主,以分代回收为辅 。分代回收就是为了解决循环引用问题的。

Python采用分代来管理对象的生命周期:第0代、第1代、第2代,当一个对象被创建时,会被分配到第一代,默认情况下,当第0代的对象达到700个时,就会对处于第0代的对象进行检测和回收,将存在循环引用的对象释放内存,经过垃圾回收后,第0代中存活的对象会被分配为第1代,同样,当第1代的对象个数达到10个时,也会对第1代的对象进行检测和回收,将存在循环引用的对象释放内存,经过垃圾回收后,第1代中存活的对象会被分配为第2代,同样,当第二代的对象个数达到10个时,也会对第2代的对象进行检测和回收,将存在循环引用的对象释放内存。Python就是通过这样一种策略来解决对象之间的循环引用问题的。

测试案例:

运行结果:

如上面的运行结果,当第一代中对象的个数达到699个即将突破临界值700时(在打印699之前就已经回收了,所以看不到698和699)进行了垃圾回收,回收掉了循环引用的对象。

第一代、第二代、第三代分代回收都是有临界值的,这个临界值可以通过调用 gc.get_threshold 方法查看,如下:

当然,如果对默认临界值不满意,也可以调用 gc.set_threshold 方法来自定义临界值,如下:

最后,简单列出两个gc的其它方法,了解一下,但禁止在程序代码中使用

以上就是对Python垃圾回收的简单介绍,当然,深入研究肯定不止这些内容,目前,了解到这个程度也足够了。


Python如何进行内存管理

Python的内存管理,一般从以下三个方面来说:1)对象的引用计数机制(四增五减)2)垃圾回收机制(手动自动,分代回收)3)内存池机制(大m小p)1)对象的引用计数机制要保持追踪内存中的对象,Python使用了引用计数这一简单的技术。sys.getrefcount(a)可以查看a对象的引用计数,但是比正常计数大1,因为调用函数的时候传入a,这会让a的引用计数+12)垃圾回收机制吃太多,总会变胖,Python也是这样。当Python中的对象越来越多,它们将占据越来越大的内存。不过你不用太担心Python的体形,它会在适当的时候“减肥”,启动垃圾回收(garbage collection),将没用的对象清除从基本原理上,当Python的某个对象的引用计数降为0时,说明没有任何引用指向该对象,该对象就成为要被回收的垃圾了比如某个新建对象,它被分配给某个引用,对象的引用计数变为1。如果引用被删除,对象的引用计数为0,那么该对象就可以被垃圾回收。然而,减肥是个昂贵而费力的事情。垃圾回收时,Python不能进行其它的任务。频繁的垃圾回收将大大降低Python的工作效率。如果内存中的对象不多,就没有必要总启动垃圾回收。所以,Python只会在特定条件下,自动启动垃圾回收。当Python运行时,会记录其中分配对象(object allocation)和取消分配对象(object deallocation)的次数。当两者的差值高于某个阈值时,垃圾回收才会启动。我们可以通过gc模块的get_threshold()方法,查看该阈值。3)内存池机制Python中有分为大内存和小内存:(256K为界限分大小内存)1、大内存使用malloc进行分配2、小内存使用内存池进行分配python中的内存管理机制都有两套实现,一套是针对小对象,就是大小小于256K时,pymalloc会在内存池中申请内存空间;当大于256K时,则会直接执行系统的malloc的行为来申请内存空间。

简述存储管理的主要功能

存储管理的功能是分配和回收主存空间、提高主存利用率、扩充主存、对主存信息实现有效保护。存储管理方案的主要目的是解决多个用户使用内存的问题,其存储管理方案主要包括分区存储管理、分页存储管理、分段存储管理等【摘要】
简述存储管理的主要功能【提问】
存储管理的功能是分配和回收主存空间、提高主存利用率、扩充主存、对主存信息实现有效保护。存储管理方案的主要目的是解决多个用户使用内存的问题,其存储管理方案主要包括分区存储管理、分页存储管理、分段存储管理等【回答】


计算机储存管理的功能是?

计算机储存管理的功能主要是有效地管理系统的存储资源,特别是对主存储器进行管理。存储管理的主要功能:(1)内存区域的分配;(2)地址映射;(3)存储共享;(4)存储保护;(5)内存扩充。存储管理是指主存管理,包括给进程分配主存片段,收回进程释放的主存片段,为分配出去的主存片段提供保护与共享,以及为作业提供一个虚拟的存储空间。存储管理的功能主要分为内存分配、地址转换、存储保护和内存扩充四部分。 与“实存”相对应的另一类存储管理技术称为“虚拟存储”管理技术,简称“虚存”。扩展资料:对象存储是一种将数据作为对象进行管理的计算机数据存储体系结构,与其他存储体系结构(例如将数据作为文件层级管理的文件系统)以及将数据作为块和扇区内的块进行管理的块存储相对。每个对象通常包括数据本身,可变数量的元数据和全局独立标识符。对象存储可以在多个级别实现,包括设备级别(对象存储设备),系统级别和接口级别。在每种情况下,对象存储都试图实现其他存储架构无法解决的功能,例如可以由应用程序直接编程的接口,可以再多个物理硬件实例的命名空间,以及数据管理功能,如数据复制和数据分发在对象级粒度。相比于数据库这种面向结构化数据存储的技术,对象存储主要面向存储大量的非结构化数据。

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