2024年Python最全python垃圾回收机制_python3，字节跳动面试是什么意思

做了那么多年开发，自学了很多门编程语言，我很明白学习资源对于学一门新语言的重要性，这些年也收藏了不少的Python干货，对我来说这些东西确实已经用不到了，但对于准备自学Python的人来说，或许它就是一个宝藏，可以给你省去很多的时间和精力。

别在网上瞎学了，我最近也做了一些资源的更新，只要你是我的粉丝，这期福利你都可拿走。

我先来介绍一下这些东西怎么用，文末抱走。

---

（1）Python所有方向的学习路线（新版）

这是我花了几天的时间去把Python所有方向的技术点做的整理，形成各个领域的知识点汇总，它的用处就在于，你可以按照上面的知识点去找对应的学习资源，保证自己学得较为全面。

最近我才对这些路线做了一下新的更新，知识体系更全面了。

（2）Python学习视频

包含了Python入门、爬虫、数据分析和web开发的学习视频，总共100多个，虽然没有那么全面，但是对于入门来说是没问题的，学完这些之后，你可以按照我上面的学习路线去网上找其他的知识资源进行进阶。

（3）100多个练手项目

我们在看视频学习的时候，不能光动眼动脑不动手，比较科学的学习方法是在理解之后运用它们，这时候练手项目就很适合了，只是里面的项目比较多，水平也是参差不齐，大家可以挑自己能做的项目去练练。

（4）200多本电子书

这些年我也收藏了很多电子书，大概200多本，有时候带实体书不方便的话，我就会去打开电子书看看，书籍可不一定比视频教程差，尤其是权威的技术书籍。

基本上主流的和经典的都有，这里我就不放图了，版权问题，个人看看是没有问题的。

（5）Python知识点汇总

知识点汇总有点像学习路线，但与学习路线不同的点就在于，知识点汇总更为细致，里面包含了对具体知识点的简单说明，而我们的学习路线则更为抽象和简单，只是为了方便大家只是某个领域你应该学习哪些技术栈。

（6）其他资料

还有其他的一些东西，比如说我自己出的Python入门图文类教程，没有电脑的时候用手机也可以学习知识，学会了理论之后再去敲代码实践验证，还有Python中文版的库资料、MySQL和HTML标签大全等等，这些都是可以送给粉丝们的东西。

这些都不是什么非常值钱的东西，但对于没有资源或者资源不是很好的学习者来说确实很不错，你要是用得到的话都可以直接抱走，关注过我的人都知道，这些都是可以拿到的。

网上学习资料一大堆，但如果学到的知识不成体系，遇到问题时只是浅尝辄止，不再深入研究，那么很难做到真正的技术提升。

需要这份系统化学习资料的朋友，可以戳这里获取

一个人可以走的很快，但一群人才能走的更远！不论你是正从事IT行业的老鸟或是对IT行业感兴趣的新人，都欢迎加入我们的的圈子（技术交流、学习资源、职场吐槽、大厂内推、面试辅导），让我们一起学习成长！

l1 = [x, l2] # 列表本身被变量名l1直接引用，包含的元素被列表间接引用

间接引用只存在于容器中。容器的变量名存储着整个容器的内存地址，容器中又存储的是每个元素的内存地址。  
 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200426203739621.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDU3MTI3MA==,size_16,color_FFFFFF,t_70)易错点：

x = 10
y = [‘a’,x]
x = 230
print(y)
print(x)

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200426203948887.png)这个程序大家很可能误会y中的x会变成230，我当时认为y中存储的是x的地址，其实y中存储的地址追根溯源是10的内存地址，所以它不变。想下内存图解，10其实有两个引用，x重新赋值了，只是少一个引用罢了，对y没有影响。


### 四、垃圾回收机制原理分析


Python的GC模块主要运用了`“引用计数”`（reference counting）来跟踪和回收垃圾。在引用计数的基础上，还可以通过`“标记-清除”`（mark and sweep）解决容器对象可能产生的`循环引用的问题`，并且通过`“分代回收”`（generation collection）以空间换取时间的方式来进一步`提高垃圾回收的效率`。


### 五、引用计数


引用计数：内存中的值被引用的次数，当计数为0时，该变量值就成为了垃圾，就会被回收。  
 下述情况计数会加1:  
 对象被创建  a=14  
 对象被引用  b=a  
 对象被作为参数,传到函数中   func(a)  
 对象作为一个元素，存储在`容器（比如数组、列表、元组）`中   List={a,“a”,“b”,2}


与上述情况相对应，当发生以下四种情况时，计数器-1  
 当该对象的别名被显式销毁时  del a  
 当该对象的引别名被赋予新的对象   a=26  
 一个对象离开它的作用域，例如 func函数执行完毕时，函数里面的局部变量的引用计数器就会减一（`但是全局变量不会`）  
 将该元素从容器中删除时，或者容器被销毁时。


### 六、标记清除


##### 1、循环引用问题


​ 引用计数机制存在着一个致命的弱点，即循环引用（也称交叉引用）

如下我们定义了两个列表，简称列表1与列表2，变量名l1指向列表1，变量名l2指向列表2

l1=[‘xxx’] # 列表1被引用一次，列表1的引用计数变为1
l2=[‘yyy’] # 列表2被引用一次，列表2的引用计数变为1
l1.append(l2) # 把列表2追加到l1中作为第二个元素，列表2的引用计数变为2
l2.append(l1) # 把列表1追加到l2中作为第二个元素，列表1的引用计数变为2

l1与l2之间有相互引用

l1 = ['xxx’的内存地址,列表2的内存地址]

l2 = ['yyy’的内存地址,列表1的内存地址]

l1
[‘xxx’, [‘yyy’, […]]]
l2
[‘yyy’, [‘xxx’, […]]]
l1[1][1][0]
‘xxx’

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200426210306113.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDU3MTI3MA==,size_16,color_FFFFFF,t_70)循环引用会导致：值不再被任何名字关联，但是值的引用计数并不会为0，应该被回收但不能被回收，什么意思呢？试想一下，请看如下操作

del l1 # 列表1的引用计数减1，列表1的引用计数变为1
del l2 # 列表2的引用计数减1，列表2的引用计数变为1

此时，只剩下列表1与列表2之间的相互引用  
 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200426210428586.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDU3MTI3MA==,size_16,color_FFFFFF,t_70)但此时两个列表的引用计数均不为0，但两个列表不再被任何其他对象关联，没有任何人可以再引用到它们，所以它俩占用内存空间应该被回收，但由于相互引用的存在，每一个对象的引用计数都不为0，因此这些对象所占用的内存永远不会被释放，所以循环引用是致命的，这与手动进行内存管理所产生的内存泄露毫无区别。 所以Python引入了“标记-清除” 与“分代回收”来分别解决引用计数的循环引用与效率低的问题


##### 2、解决方案（标记清除）


容器对象（比如：list，set，dict，class，instance）都可以包含对其他对象的引用，所以都可能产生循环引用。而“标记-清除”计数就是为了解决循环引用的问题。


​ 标记/清除算法的做法是当应用程序可用的内存空间被耗尽的时，就会停止整个程序，然后进行两项工作，第一项则是标记，第二项则是清除

#1、标记
通俗地讲就是：
栈区相当于“根”，凡是从根出发可以访达（直接或间接引用）的，都称之为“有根之人”，有根之人当活，无根之人当死。

具体地：标记的过程其实就是，遍历所有的GC Roots对象(栈区中的所有内容或者线程都可以作为GC Roots对象），然后将所有GC Roots的对象可以直接或间接访问到的对象标记为存活的对象，其余的均为非存活对象，应该被清除。

#2、清除
清除的过程将遍历堆中所有的对象，将没有标记的对象全部清除掉。

​ 基于上例的循环引用，当我们同时删除l1与l2时，会清理到栈区中l1与l2的内容以及直接引用关系  
 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200426210927376.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDU3MTI3MA==,size_16,color_FFFFFF,t_70)这样在启用标记清除算法时，从栈区出发，没有任何一条直接或间接引用可以访达l1与l2，即l1与l2成了“无根之人”，于是l1与l2都没有被标记为存活，二者会被清理掉，这样就解决了循环引用带来的内存泄漏问题。


### 七、分代回收


##### 1、效率问题


基于引用计数的回收机制，每次回收内存，都需要把所有对象的引用计数都遍历一遍，这是非常消耗时间的，于是引入了分代回收来提高回收效率，分代回收采用的是用“空间换时间”的策略。


##### 2、解决方案（分代回收）


分代：  
 分代回收的核心思想是：在历经多次扫描的情况下，都没有被回收的变量，gc机制就会认为，该变量是常用变量，gc对其扫描的频率会降低，具体实现原理如下：  
 分代指的是根据存活时间来为变量划分不同等级（也就是不同的代）


回收：  
 回收依然是使用引用计数作为回收的依据  
 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200426211839576.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDU3MTI3MA==,size_16,color_FFFFFF,t_70)虽然分代回收可以起到提升效率的效果，但也存在一定的缺点：

#例如一个变量刚刚从新生代移入青春代，该变量的绑定关系就解除了，该变量应该被回收，但青春代的扫描频率低于新生代，这就到导致了应该被回收的垃圾没有得到及时地清理。

没有十全十美的方案：
毫无疑问，如果没有分代回收，即引用计数机制一直不停地对所有变量进行全体扫描，可以更及时地清理掉垃圾占用的内存，但这种一直不停地对所有变量进行全体扫描的方式效率极低，所以我们只能将二者中和。

综上
垃圾回收机制是在清理垃圾&释放内存的大背景下，允许分代回收以极小部分垃圾不会被及时释放为代价，以此换取引用计数整体扫描频率的降低，从而提升其性能，这是一种以空间换时间的解决方案目录

现在能在网上找到很多很多的学习资源，有免费的也有收费的，当我拿到1套比较全的学习资源之前，我并没着急去看第1节，我而是去审视这套资源是否值得学习，有时候也会去问一些学长的意见，如果可以之后，我会对这套学习资源做1个学习计划，我的学习计划主要包括规划图和学习进度表。



分享给大家这份我薅到的免费视频资料，质量还不错，大家可以跟着学习

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/21b2604bd33c4b6713f686ddd3fe5aff.png)



**网上学习资料一大堆，但如果学到的知识不成体系，遇到问题时只是浅尝辄止，不再深入研究，那么很难做到真正的技术提升。**

**[需要这份系统化学习资料的朋友，可以戳这里获取](https://bbs.youkuaiyun.com/topics/618317507)**

**一个人可以走的很快，但一群人才能走的更远！不论你是正从事IT行业的老鸟或是对IT行业感兴趣的新人，都欢迎加入我们的的圈子（技术交流、学习资源、职场吐槽、大厂内推、面试辅导），让我们一起学习成长！**