Pengiraan rujukan dalam mekanisme pengumpulan sampah Python

Kaedah ajaib __del__ dalam Python, juga dikenali sebagai pemuktamad objek, ialah kaedah yang dipanggil sejurus sebelum objek akan dialih keluar daripada ingatan. Ia sebenarnya tidak melakukan tugas mengalih keluar objek daripada ingatan, kita akan lihat bagaimana ia berlaku kemudian. Sebaliknya, kaedah ini digunakan untuk melakukan sebarang pembersihan yang perlu berlaku sebelum objek dialih keluar. Sebagai contoh, tutup mana-mana fail yang dibuka semasa objek dibuat.

Dalam bahagian ini, kami akan menggunakan kelas berikut sebagai contoh.

class MyNameClass:
def __init__(self, name):
self.name = name

def __del__(self):
print(f"Deleting {self.name}!")

Dalam contoh di atas, kami telah menentukan bahawa kelas kami menerima nama sebagai input apabila dimulakan, dan apabila penyempurna dipanggil, ia akan memberitahu kami dengan mencetak nama contoh yang berkaitan. Dengan cara ini, kita boleh mengetahui objek mana yang telah dipadamkan daripada ingatan dan bila.

Jadi, bilakah CPython memutuskan untuk memadamkan objek daripada memori? Terdapat dua cara (setakat CPython 3.10) perkara ini boleh berlaku: pengiraan rujukan dan kutipan sampah.

Pengiraan Rujukan

Jika kita mempunyai penunjuk ke objek dalam Python, ia adalah rujukan kepada objek itu. Untuk objek tertentu a , CPython menjejaki berapa banyak perkara lain menunjuk ke a . Jika kaunter ini mencapai sifar, adalah selamat untuk mengalih keluar objek daripada ingatan kerana tiada lagi yang menggunakannya. Mari kita lihat contoh.

>>> Harward = MyNameClass("Harward")
>>> del Harward
Deleting Harward!
>>>

Di sini, kami mencipta objek baharu (MyNamedClass("Harward")) dan mencipta penunjuk kepadanya (Harward =). Kemudian, apabila kami memadamkan Harwade, kami memadamkan rujukan ini dan contoh MyNamedClass kini mempunyai kiraan rujukan 0. Jadi, CPython memutuskan untuk memadamkannya daripada memori - dan, sebelum berbuat demikian, kaedah __del__nya dipanggil, mencetak mesej yang kita lihat di atas.

Jika kita mencipta berbilang rujukan kepada objek, kita perlu menyingkirkan kesemuanya agar objek itu dipadamkan.

>>> bob = MyNameClass("Bob")
>>> bob_two = bob # creating a new pointer to the same object
>>> del bob # this doesn't cause the object to be removed...
>>> del bob_two # ... but this does
Deleting Bob!

Sudah tentu, kejadian MyNamedClass kami sendiri boleh mengandungi penunjuk - ia adalah objek Python sewenang-wenangnya, dan kami boleh menambah sebarang sifat yang kami suka padanya. Mari kita lihat contoh.

>>> jane = MyNamedClass("Jane")
>>> bob = MyNamedClass("Bob")
>>> jane.friend = bob # now the "Jane" object contains a pointer to the "Bob" object...
>>> bob.friend = jane

Apa yang kami lakukan dalam coretan kod di atas ialah menyediakan beberapa rujukan pekeliling. Objek bernama Jane mengandungi penunjuk ke objek bernama Bob, dan sebaliknya. Perkara menjadi menarik apabila kita melakukan perkara berikut.

>>> del jane
>>> del bob

Kami kini telah mengalih keluar penunjuk dari ruang nama ke objek. Kini, kami tidak mempunyai akses kepada objek MyNameClass itu sama sekali -- tetapi kami tidak mendapat mesej bercetak yang memberitahu kami bahawa ia akan dipadamkan. Ini kerana objek ini masih mempunyai rujukan, terkandung dalam satu sama lain, jadi kiraan rujukannya bukan 0 .

Apa yang telah kami buat di sini ialah pengasingan gelung; dalam struktur ini, setiap objek mempunyai sekurang-kurangnya satu rujukan dalam gelung, memastikan ia tetap hidup, tetapi semua objek dalam gelung tidak boleh dialih keluar daripada ruang nama telah dilawati.

Prestasi intuitif pengasingan gelung

Berikut ialah prestasi intuitif apabila kami mencipta pengasingan gelung.

Pertama, kami mencipta dua objek, setiap satu dengan nama dalam ruang nama.

Seterusnya, kami menyambungkan dua objek kami dengan menambahkan penunjuk pada setiap objek.

Akhir sekali, kami mengalih keluar penunjuk daripada ruang nama dengan mengalih keluar nama asal kedua-dua objek. Pada ketika ini, kedua-dua objek tidak boleh diakses dari ruang nama, tetapi setiap objek mengandungi penunjuk ke objek lain, jadi kiraan rujukannya bukan sifar.

Jadi, adalah jelas bahawa pengiraan rujukan sahaja tidak mencukupi untuk memastikan memori kerja masa jalan bebas daripada objek yang tidak berguna dan tidak boleh dikitar semula. Di sinilah pemungut sampah CPython berperanan.

Atas ialah kandungan terperinci Pengiraan rujukan dalam mekanisme pengumpulan sampah Python. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!