python的深浅拷贝和垃圾回收机制

本文探讨了Python中的深浅拷贝概念,详细解释了变量的引用存储方式,浅拷贝只会复制一层,而深拷贝则创建完全独立的副本。此外,文章还介绍了Python的垃圾回收机制,包括引用计数、标记-清除策略,以及如何通过分代回收优化内存管理,确保长期存活的对象得到适当的处理。

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python的深浅拷贝和垃圾回收机制

深浅拷贝

1. python的变量及其存储

  1. python的一切变量都是对象,变量的存储,采用了引用语义的方式,存储的只是一个变量的值所在的内存地址,而不是这个变量的只本身

  2. 不管多么复杂的数据结构,浅拷贝都只会copy一层。

理解:两个人公用一张桌子,只要桌子不变,桌子上的菜发生了变化两个人是共同感受的。

2. 浅copy与deepcopy

  1. 浅copy: 不管多么复杂的数据结构,浅拷贝都只会copy一层

  2. deepcopy : 深拷贝会完全复制原变量相关的所有数据,在内存中生成一套完全一样的内容,我们对这两个变量中任意一个修改都不会影响其他变量

import copy

sourceList = [1,2,3,[4,5,6]]

copyList = copy.copy(sourceList)

deepcopyList = copy.deepcopy(sourceList)

 

sourceList[3][0]=100

 

print(sourceList)      # [1, 2, 3, [100, 5, 6]]

print(copyList)       # [1, 2, 3, [100, 5, 6]]

print(deepcopyList)     # [1, 2, 3, [4, 5, 6]]

python垃圾回收机制

1.引用计数

1)当一个对象的引用被创建或者复制时,对象的引用计数加1;当一个对象的引用被销毁时,对象的引用计数减1.

2)当对象的引用计数减少为0时,就意味着对象已经再没有被使用了,可以将其内存释放掉。

2. 标记-清除

1)它分为两个阶段:第一阶段是标记阶段,GC会把所有的活动对象打上标记,第二阶段是把那些没有标记的对象非活动对象进行回收。

2)对象之间通过引用(指针)连在一起,构成一个有向图

3)从根对象(root object)出发,沿着有向边遍历对象,可达的(reachable)对象标记为活动对象,不可达的对象就是要被清除的非活动对象,根对象就是全局变量、调用栈、寄存器。

注:像是PyIntObject、PyStringObject这些不可变对象是不可能产生循环引用的,因为它们内部不可能持有其它对象的引用。

分代回收

  1. 分代回收是建立在标记清除技术基础之上的,是一种以空间换时间的操作方式。

  2. Python将内存分为了3“代”,分别为年轻代(第0代)、中年代(第1代)、老年代(第2代)

  3. 他们对应的是3个链表,它们的垃圾收集频率与对象的存活时间的增大而减小。

  4. 新创建的对象都会分配在年轻代,年轻代链表的总数达到上限时,Python垃圾收集机制就会被触发

  5. 把那些可以被回收的对象回收掉,而那些不会回收的对象就会被移到中年代去,依此类推

代链表的总数达到上限时,Python垃圾收集机制就会被触发

  1. 把那些可以被回收的对象回收掉,而那些不会回收的对象就会被移到中年代去,依此类推

  2. 老年代中的对象是存活时间最久的对象,甚至是存活于整个系统的生命周期内。

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