一文带你搞懂python的内存回收机制（引用计数 标记清除 分代回收）

python中垃圾回收机制，核心要素有三个，分别是：引用计数、标记清除、分代回收。

垃圾回收机制以引用计数为主，分代回收为辅。

发生时机：手动调用gc模块中的collect方法；gc的计数器到达阈值；程序退出；

引用计数：

说明：

​ 一个对象在内存中，每有一个变量指向这个对象，这个对象的引用次数就加1。每删除一个指向这个对象的变量，对象的引用次数就减1，当指向这个对象的所有变量都被删除了的时候，这个对象的引用计数就是0。垃圾回收机制会回收这个对象。

举例：

1、有一条小狗，有个人看见了它，就给它起了一个名字叫小灰，又有一个人看见了它，就叫它大灰。那这时候，这条小狗就有两个名字。也就对应着一个对象有两个变量引用它，引用计数是2。

2、过了一段时间，总叫它小灰的人离开了，没有人叫它小灰了。这条小狗只剩了一个名字-大灰。也就意味着指向这个对象的变量只有一个了，引用计数就是1.

3、又过了一段时间，叫它大灰的人也走了，这条小狗就没名字了。对象的引用计数变成0。

4、这时候，没有人认识这条小狗了，它就被当成流浪动物送走了。也就是对象被回收了。

特殊情况说明：

存在一种情况，也就是两个对象互相引用的时候，两个对象就会始终存在一个标记，也就是引用计数会一直大于0。这时候，单靠引用计数就无法回收对象，就发生了内存泄露。

优缺点：

引用计数为0就回收，实时回收，简单方便，不需要等待。处理内存回收的时间分摊到了平时；

缺点时要维护每个对象的计数器，增加了开销。会带来循环引用无法回收的问题，造成内存泄露。

标记清除：

说明：

先标记对象，再清除对象。即先检测，再回收。可以解决循环引用的问题

从根对象出发，先标记出引用了根对象的一代子对象，再标记引用了一代子对象的子对象，这样依次标记下去。最终会形成一个有向图；清除的时候，就从根对象出发，遍历这个图，将无法到达的对象全部清除。

分代回收：

说明：

分代回收是建立在标记清除的基础上的。我们不可能一直去标记清除，会带来很大的开销。就要想办法减少标记清除的频率。就将对象分为三代，

第0代：新生的对象。当新生的对象个数减去已回收的对象个数的差大于700时，产生一次回收。会回收三代

第1代：在第0代回收中存活下来的对象。10次0代回收会产生一次1代回收。会回收1 2代

第2代：在第1代回收中存活下来的对象。10次1代回收会产生一次2代回收。

import gc
print(gc.get_threshold())
# 输出 (700, 10, 10)   表面默认回收机制

gc.set_threshold(600, 5, 5)
# 可以设置垃圾回收机制

由上方的回收机制可以看出来，代数越高的对象，回收次数越少。因为默认存活时间越长的对象，被引用的频率就越高，需要被回收的可能性就越小。存活时间和需要回收的可能性成反比。

这是以空间换时间的方法。