Python Memory Management

Python的内存管理机制可以从三个方面来讲:

  • 引用计数
  • 垃圾回收
  • 内存池机制

引用计数

Python采用了类似Windows内核对象一样的方式来对内存进行管理。每一个对象,都维护这一个对指向该对对象的引用的计数。

引用计数加1:

1.对象被创建:x=4
2.另外的变量被创建:y=x
3.被作为参数传递给函数:foo(x)
4.作为容器对象的一个元素:a=[1,x,'33']

引用计数减少:

1.一个本地引用离开了它的作用域。比如上面的foo(x)函数结束时,x指向的对象引用减1。
2.对象的别名被显式的销毁:del x
3.对象的一个别名被赋值给其他对象:x=123
4.对象从一个窗口对象中移除:myList.remove(x)
5.窗口对象本身被销毁:del myList,或者窗口对象本身离开了作用域。

垃圾回收

1、当内存中有不再使用的部分时,垃圾收集器就会把他们清理掉。它会去检查那些引用计数为0的对象,然后清除其在内存的空间。当然除了引用计数为0的会被清除,还有一种情况也会被垃圾收集器清掉:当两个对象相互引用时,他们本身其他的引用已经为0了。
2、垃圾回收机制还有一个循环垃圾回收器, 确保释放循环引用对象(a引用b, b引用a, 导致其引用计数永远不为0)。

内存池机制

Python的内存机制以金字塔行,-1,-2层主要有操作系统进行操作,
第0层是C中的malloc,free等内存分配和释放函数进行操作;
第1层和第2层是内存池,有Python的接口函数PyMem_Malloc函数实现,当对象小于256K时有该层直接分配内存;
第3层是最上层,也就是我们对Python对象的直接操作;

Python提供了对内存的垃圾收集机制,但是它将不用的内存放到内存池而不是返回给操作系统。
正如上面提到的,Python中所有小于256个字节的对象都使用pymalloc实现的分配器(这里还是会调用 malloc 分配内存,但每次会分配一块大小为256k的大块内存.),而大的对象则使用系统的 malloc。另外Python对象,如整数,浮点数和List,都有其独立的私有内存池,对象间不共享他们的内存池。也就是说如果你分配又释放了大量的整数,用于缓存这些整数的内存就不能再分配给浮点数。经由内存池登记的内存到最后还是会回收到内存池,并不会调用 C 的 free 释放掉.以便下次使用.对于简单的Python对象,例如数值、字符串,元组(tuple不允许被更改)采用的是复制的方式(深拷贝?),也就是说当将另一个变量B赋值给变量A时,虽然A和B的内存空间仍然相同,但当A的值发生变化时,会重新给A分配空间,A和B的地址变得不再相同。   
注:在Python中,许多时候申请的内存都是小块的内存,这些小块内存在申请后,很快又会被释放,由于这些内存的申请并不是为了创建对象,所以并没有对象一级的内存池机制。这就意味着Python在运行期间会大量地执行malloc和free的操作,频繁地在用户态和核心态之间进行切换,这将严重影响 Python的执行效率。为了加速Python的执行效率,Python引入了一个内存池机制,用于管理对小块内存的申请和释放。这也就是之前提到的 Pymalloc机制。

接着,我们继续谈python内存情况,在面试过程中被问到

python中的list在内存中是以数组方式存储还是链表的方式呢???

通过查阅一些资料,发现list的存储方式是arraylist(动态数组),与它相对应的是linkedlist(链表),arraylist其实就是数组了,其实就相当于C++中的vector,只不过这时的list可以存储不同类型的元素。那么我们明白了这些后,使用的时候才会更加注意对于插入或者删除频繁的时候,list效率是比较低的,毕竟它存储形式是arraylist。
python中的tuple存储形式是什么呢?
tuple在内存中的存储形式就是常量数组,因为它是不可变的数据类型,所以常量数组估计大家都能理解。
python中的dictionary存储形式是什么呢?
字典相当于C++标准库中的map
字符串呢
字符串其实就是不能修改的list,也是数组的形式,这和c/c++是一致的。

参考文章:
http://hackerxu.com/2015/01/13/ram.html
http://blog.csdn.net/zhangweijiqn/article/details/39235169

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,547评论 6 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,399评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,428评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,599评论 1 274
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,612评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,577评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,941评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,603评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,852评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,605评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,693评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,375评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,955评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,936评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,172评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,970评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,414评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • http://python.jobbole.com/85231/ 关于专业技能写完项目接着写写一名3年工作经验的J...
    燕京博士阅读 7,545评论 1 118
  • 虽然是自己转载的但是是真的好的一篇图文并茂的对垃圾回收机制的讲解!!! 先来个概述,第二部分的画述才是厉害的。 G...
    东皇Amrzs阅读 118,569评论 13 176
  • Luna.118号拖着松垮的臂膀,踉踉跄跄的向着那光点走去,另一只手臂正往上加机械油。美好的,希望,快乐...
    相佯阅读 176评论 0 0
  • 提到春城,你脑海中会浮现什么?是不是觉得就是四季如春,百花齐放,百鸟争鸣……等等。如果你是这么想的,我代表两年前的...
    pekeyo阅读 487评论 1 0
  • Block基础回顾 1.什么是Block? 带有局部变量的匿名函数(名字不重要,知道怎么用就行),差不多就与C语言...
    Bugfix阅读 6,744评论 5 61