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目錄
1. 引用計數(shù)機制示例
2. 循環(huán)引用與垃圾回收（GC）
3. 內(nèi)存管理小貼士（實用建議）
4. 小結(jié)關(guān)鍵點
首頁 后端開發(fā) Python教程 Python內(nèi)存管理示例

Python內(nèi)存管理示例

Jul 28, 2025 am 01:10 AM
java 編程

Python的內(nèi)存管理基于引用計數(shù)和垃圾回收機制，1. 引用計數(shù)機制確保對象在引用數(shù)為0時立即釋放，sys.getrefcount()返回值比實際引用多1因其自身增加引用；2. 循環(huán)引用無法通過引用計數(shù)清理，需依賴gc模塊的分代回收，調(diào)用gc.collect()可回收不可達對象；3. 實際開發(fā)中應(yīng)避免長期持有大對象引用，可使用weakref弱引用、及時置None釋放內(nèi)存，并利用tracemalloc監(jiān)控內(nèi)存分配；4. 總結(jié)：Python結(jié)合引用計數(shù)與垃圾回收管理內(nèi)存，開發(fā)者可通過合理使用工具和優(yōu)化引用管理提升程序效率，內(nèi)存管理雖自動但需關(guān)注循環(huán)引用與內(nèi)存泄漏風險。

python memory management example

Python 的內(nèi)存管理對開發(fā)者來說大多是自動化的，但理解其底層機制有助于寫出更高效的代碼。下面通過一個具體的例子來說明 Python 內(nèi)存管理的工作方式，包括引用計數(shù)、垃圾回收和對象生命周期。

python memory management example

1. 引用計數(shù)機制示例

Python 使用引用計數(shù)來跟蹤對象的使用情況。當一個對象的引用計數(shù)變?yōu)?0，它就會被立即釋放。

import sys

# 創(chuàng)建一個列表對象
a = [1, 2, 3]
print(sys.getrefcount(a))  # 輸出: 2 (a 和 getrefcount 參數(shù)引用)

b = a
print(sys.getrefcount(a))  # 輸出: 3

c = a
print(sys.getrefcount(a))  # 輸出: 4

# 刪除引用
del b
print(sys.getrefcount(a))  # 輸出: 3

del c
print(sys.getrefcount(a))  # 輸出: 2

del a
# 此時引用計數(shù)為 0，對象被釋放

?? 注意：sys.getrefcount() 本身會增加一次引用，所以結(jié)果總是比實際多 1。

python memory management example

2. 循環(huán)引用與垃圾回收（GC）

引用計數(shù)無法處理循環(huán)引用，這時就需要 Python 的垃圾回收器（gc module）。

import gc

# 創(chuàng)建循環(huán)引用
def create_cycle():
    x = {}
    y = {}
    x['y'] = y
    y['x'] = x
    return x  # 返回引用，但內(nèi)部循環(huán)引用

z = create_cycle()
# z 指向一個循環(huán)引用結(jié)構(gòu)

del z  # 刪除外部引用，但 x 和 y 仍相互引用

# 手動觸發(fā)垃圾回收
collected = gc.collect()
print(f"回收了 {collected} 個對象")  # 通常會輸出 2（兩個字典）

這個例子中，即使 del z 后沒有變量引用這兩個字典，它們?nèi)砸蚧ハ嘁枚鵁o法通過引用計數(shù)釋放。Python 的分代垃圾回收器會檢測并清理這類不可達對象。

python memory management example

3. 內(nèi)存管理小貼士（實用建議）

  • 避免不必要的大對象引用：比如緩存大量數(shù)據(jù)時，考慮使用弱引用（weakref）。
  • 及時解引用大對象：處理完大數(shù)據(jù)后設(shè)為 None，幫助快速釋放內(nèi)存。
  • 監(jiān)控內(nèi)存使用：可以使用 tracemalloc 模塊追蹤內(nèi)存分配。
import tracemalloc

tracemalloc.start()

# 模擬內(nèi)存分配
data = [i for i in range(10000)]

current, peak = tracemalloc.get_traced_memory()
print(f"當前內(nèi)存使用: {current / 1024:.1f} KB")
print(f"峰值內(nèi)存使用: {peak / 1024:.1f} KB")

tracemalloc.stop()

4. 小結(jié)關(guān)鍵點

  • Python 使用引用計數(shù) 垃圾回收機制管理內(nèi)存。
  • 對象在引用計數(shù)為 0 時立即釋放。
  • 循環(huán)引用需要 GC 模塊的輔助清理。
  • 開發(fā)者可通過 gc 和 tracemalloc 等工具優(yōu)化內(nèi)存使用。

基本上就這些，不復(fù)雜但容易忽略。

以上是Python內(nèi)存管理示例的詳細內(nèi)容。更多信息請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！

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