不同于C/C++，像Python這樣的語言是不需要程序員寫代碼來管理內存的，它的GC(GarbageCollection)機制實現了自動內存管理。GC做的事情就是解放程序員的雙手，找出內存中不用的資源并釋放這塊內存。下面我們來看看Python的GC是怎么做的：

python自帶的解釋器CPython主要使用了三種垃圾回收機制(引用計數為主，標記-清除和分代回收為輔)：

引用計數

標記清除

分代回收

下面讓我們分別了解下這幾種機制：

引用計數

引用計數法ReferenceCounting的原理是，每個對象都維護一個引用計數字段，記錄這個對象被引用的次數(如果不清楚變量->引用->對象的問題，可以查看這篇文章Python的深拷貝和淺拷貝),如果有新的引用指向對象，對象引用計數就加一，引用被銷毀時，對象引用計數減一，當用戶的引用計數為0時，該內存被釋放。可以通過sys.getrefcount()函數查看對象被引用的個數。

這種方法主要存在兩種問題：

需要去維護引用計數，存在執行效率問題

無法解決循環引用問題

所謂循環引用就是：有一組對象的引用計數不為0，但是這組對象實際上并沒有被變量引用，它們之間是相互引用，而且也不會有其他的變量再去引用這組對象，最終導致如果使用引用計數法這些對象占用的內存永遠不會被釋放。

寫一段代碼舉個例子：

In[23]:a=[]

In[24]:b=[]

In[25]:a.append(b)

In[26]:b.append(a)

In[27]:a

Out[27]:[[[...]]]

In[28]:b

Out[28]:[[[...]]]

可以看到，現在ab都出現了循環引用，此時就算使用del語句刪除變量，被使用的內存也不會被回收，所以就需要第二種GC機制：

標記清除

標記清除Mark-Sweep是針對循環引用問題的回收機制，作用的對象是容器類型的對象(比如：list、set、dict等)。

原理是：通過根節點對象(不會被刪除的對象)對有向圖把所有活動對象打上標記，然后回收沒有被標記的非活動對象。

分代回收

分代回收是建立在標記清除基礎上的一種輔助回收容器對象的GC機制。無論開發的程序類型如何，規模如何，都有這樣的相同之處：一些比例的內存生存周期都很短，而另一些內存的生存周期比較長，可能會伴隨著整個程序的開始和結束。所以分代回收就根據系統中內存存活時間把它們劃分成不同的集合：一共分成三個集合，每個集合稱為一個代。它們的垃圾收集頻率隨對象存活存活時間的增大而減小。也就是說：對于存活時間越長的對象，就越不可能是垃圾，減少對其的收集頻率。而新創建的對象都在第一代，第一代集合總數達到上限后，會觸發GC機制：可以回收的對象所占的內存被釋放，不能被回收的移到中年代。

以上內容為大家介紹了Python培訓之垃圾回收機制是什么，希望對大家有所幫助，如果想要了解更多Python相關知識，請關注IT培訓機構:千鋒教育。