python那些需要知道的事儿——内存泄漏

啥，内存也会泄露？漏了咋补？我的内存会不会越漏越小？咋一听到内存泄漏，本喵的脑子蹦出无数想法，所以到底啥是内存泄漏！

一、垃圾回收机制（GC）机制

在理解内存泄漏之前，需要补充一个知识，即GC机制（也就是垃圾回收机制）。

1、工作原理

　　我们知道，电脑的内存空间有限，而我们在编写代码时，会不停的产生变量，这没有问题，但是一旦我们将变量值与变量名解绑，那么变量值就无法被访问，这一部分内存空间也就被占用，形成我们说的“垃圾”。为了节省内存空间，提高效率，python官方在程序中内置了GC机制，他的核心原理如下：

• 引用计数

　　GC机制中引入了引用计数，如果某个变量被引用，引用计数+1，如果解绑一次，引用计数-1，若果引用计数变为0，那么值就会被清除，回收内存空间。

• 分代回收

　　当变量值较少的时候，前面扫描内存还可以，但是变量一直增多，每一次扫描费时费力，有什么办法优化呢？于是有了分代回收。

　　当某个变量每一次扫描引用计数都不为0，那么就会被打上“不错呦”标签，GC机制就会减少扫描这个变量的次数，以此提高程序运行效率

　　分代回收也有缺点，如果恰好有一个变量刚被打上标签，引用计数就变为0了，导致个别变量无法及时清理，但是瑕不掩瑜

• 标记/清除原理

　　下面就是本文开头提到的内存泄漏问题了，先看一段代码：

>>> l1 = [111]>>> l2 = [222]>>> l1.append(l2)>>> l2.append(l1)>>> l1[111, [222, [...]]]>>> l2[222, [111, [...]]]>>> del l1>>> del l2

　　这一段代码看起来是不是怪怪的，这涉及到循环引用：

首先我们来看建立列表L1,L2的过程

在内存当中，变量的存取是在栈区和堆区间进行的，栈区存储的是变量名和他指定的变量值的内存地址，堆区中，会开辟出一个内存空间存储变量值，通过内存地址标识，通过之前我们学习的变量赋值将变量名和变量值绑定起来

直接从栈区到达堆区变量值的引用叫做直接引用，如：L1[0]，

不是直接从栈区到堆区，而是通过其他途径引用的，叫间接引用，如L1[1][0]

之后我们通过append方法将L1和L2的内存地址分别加到对方的列表中去，于是我们可以看到，在堆区，L1和L2分别有一条路径达到对方，这就是循环引用。

最后一步，我们将L1和L2解除绑定，这时有两个结果：

• 栈区中没有一条路径可以到达之前的两个列表，意味着我们无法访问
• 二是在堆区中仍然存在至少1条路径指向两个列表，这意味着引用计数不为0，这一部分内存无法回收

这就是内存泄漏，我们无法利用两个列表，也无法通过引用计数删除。好在这个问题也被python开发者想到了，设计了标记/清除的方法

GC机制会扫描堆区，对那些无法从栈区访问到的（没有直接引用，也没有间接引用）内存空间进行标记，判断存在内存泄漏后，将这些变量值删除，释放内存空间。

（理论解释太难了， 有什么错误希望各位大佬指出，本喵及时改正，举爪！）