前言：理解python中變量的定義：抽象理解python中變量的定義過程

 1、垃圾回收機(jī)制的基本組成：

　　python采用的是以引用計數(shù)為主，以分代回收和標(biāo)記清除為輔的垃圾回收機(jī)制

2、詳細(xì)分析垃圾回收機(jī)制：

（1）首先是引用計數(shù)：

　　在python中，每創(chuàng)建一個對象，那么python解釋器會自動為其設(shè)置一個特殊的變量，這個變量稱為引用計數(shù)（初始值默認(rèn)是1）。一旦有一個新變量指向這個對象，那么這個引用計數(shù)的值就會加1。如果引用計數(shù)的值為0。那么python解釋器的內(nèi)存管理系統(tǒng)就會自動回收這個對象所占的內(nèi)存空間，刪除掉這個對象。

①引用計數(shù) 1的情況：

• 對象被創(chuàng)建，例如a = "laoliang"

• 對象被引用，例如b = a

• 對象被作為參數(shù)，傳入到一個函數(shù)中，例如fun(a)

• 對象作為一個元素，存儲在容器中，例如data_list=[a,b]

②引用計數(shù)-1的情況：

• 對象的別名被顯式銷毀，例如del a

• 對象的別名被賦予新的對象，例如a = 24

• 一個對象離開它的作用域，例如func函數(shù)執(zhí)行完畢時，func函數(shù)中的局部變量（全局變量不會）

• 對象所在的容器被銷毀，或從容器中刪除對象

③查看一個對象的引用計數(shù)：

import sys
a = "hello laoliang"
sys.getrefcount(a)

注意：查看a對象的引用計數(shù)時，比正常計數(shù)大1，因為調(diào)用函數(shù)的時候傳入a，這會讓a的引用計數(shù) 1。

（2）既然已經(jīng)有引用計數(shù)了，那么為什么還要提出分代回收呢？

原因就是引用計數(shù)沒辦法解決“循環(huán)引用”的情況。

①“循環(huán)引用”分析：

a = ["laoliang", ]   # 語句1
b = ["laowang", ]    # 語句2
a.append(b)          # 語句3
b.append(a)          # 語句4
# 此時對象的值：a = ["laoliang", b]   b = ["laowang", a]
del a                # 語句5
del b                # 語句6
# 執(zhí)行完語句5和語句6是希望同時刪除掉a對象和b對象

分析：

　　執(zhí)行完語句1到語句4之后，會形成上圖左邊所示的對象引用關(guān)系。

　　由上圖可知，在執(zhí)行“del a”語句之后，只是刪除了對象的引用，也就是此時a變量這個名字被刪除，也就是此時對象[b, "laoliang"]的引用計數(shù)減1；執(zhí)行"del b"語句也是同樣的情況。

　　此時對象[b, "laoliang"]中有一個引用，指向了[a, "laowang"]，所以此時[b, "laoliang"]的引用計數(shù)不為0，所以存在于內(nèi)存中，不真正被刪除。[a, "laowang"]也是一個道理。但是，此時，由于顯式指向它們的變量已經(jīng)不存在了，所以也沒辦法刪除了，就會導(dǎo)致它們一直存在于內(nèi)存空間中。 這就是循環(huán)引用出現(xiàn)的問題。 此時，單靠引用計數(shù)沒辦法解決問題。所以便提出了分代回收。

②分代回收：

注意：在分代回收中，如果某對象的引用計數(shù)為0，那么它所占的內(nèi)存空間同樣也會被python解釋器回收。

a、此時在python中每創(chuàng)建一個對象，那么就會把對象添加到一個特殊的“鏈表”中，這個鏈表稱為"零代鏈表"。每當(dāng)創(chuàng)建一個新的對象，那么就會將其添加到零代鏈表中。當(dāng)這個"零代鏈表"中的對象個數(shù)達(dá)到某一個指定的閥值的時候，python解釋器就會對這個"零代鏈表"進(jìn)行一次“掃描操作”。這個“掃描操作”所做的工作是查找鏈表中是否存在循環(huán)引用的對象，如果在掃描過程中，發(fā)現(xiàn)有互相引用的對象，那么會讓這些對象的引用計數(shù)都減少1。此時，如果某些對象引用計數(shù)變成0，那么就會被python解釋器回收其所占用的內(nèi)存空間；如果對象的引用計數(shù)仍然不為0，那么會把此時存活的對象遷移到“一代鏈表”中。

b、同樣，python解釋器也會在一定的情況下，也掃描“一代鏈表”，判斷其中是否存在互相引用的對象。如果存在，那么同樣也是讓這些對象的引用計數(shù)都減少1。此時，如果某些對象引用計數(shù)變成0，那么就會被python解釋器回收其所占用的內(nèi)存空間；如果對象的引用計數(shù)仍然不為0，那么會把此時存活的對象遷移到“二代鏈表”中。

c、同樣，python解釋器也會在一定的情況下，也會掃描"二代鏈表"，判斷其中是否存在互相引用的對象。如果存在，那么同樣也是讓這些對象的引用計數(shù)都減少1。此時，如果某些對象引用計數(shù)變成0，那么就會被python解釋器回收其所占用的內(nèi)存空間；如果對象的引用計數(shù)仍然不為0，那么會把此時存活的對象遷移到一個新的特殊的內(nèi)存空間。此時重新進(jìn)行"零代鏈表 -> 一代鏈表 -> 二代鏈表"的循環(huán)。

這就是python的分代回收機(jī)制。

（3）那么既然已經(jīng)有分代回收了，那么為什么又要提出標(biāo)記-清除呢？

原因就是分代回收沒辦法解決“誤刪”的情況。

①“誤刪”分析：

a = ["laoliang", ]   # 語句1
b = ["laowang", ]    # 語句2
a.append(b)          # 語句3  
b.append(a)          # 語句4  
# 此時對象的值：a = ["laoliang", b]   b = ["laowang", a]。 ["laoliang", b]、["laowang", a]的引用計數(shù)都為2
del a                # 語句5
# 此時["laoliang", b]的引用計數(shù)為1， ["laowang", a]的引用計數(shù)為2
# 執(zhí)行完語句5只希望刪除a對象

　　如果按照分代回收的方式來處理上述語句。那么，python解釋器在執(zhí)行完語句5之后。在一定的情況下進(jìn)行查找循環(huán)引用對象的時候，會發(fā)現(xiàn)此時["laowang", a]對象和["laoliang", b]對象存在互相引用的情況。所以此時就會讓這兩個對象的引用計數(shù)減1。此時，["laoliang", b]對象的引用計數(shù)為0，所以["laoliang", b]對象被真正刪除，但是其實此時["laowang", a]對象中是有一個變量引用原來的["laoliang", b]對象的。如果["laoliang", b]對象被真正刪除的話，那么此時["laowang", a]對象中的a變量就沒有用了，就沒有辦法訪問了。但是其實我們是希望它有用的，所以這個時候就出現(xiàn)“誤刪”的情況了。所以此時就需要結(jié)合“標(biāo)記-清除”來解決問題了。

②標(biāo)記-清除：

• 此時同樣是檢測鏈表中的相互引用的對象，然后讓它們的引用計數(shù)減1之后；

• 但是此時會將所有的對象分為兩組：死亡組（death_group）和存活組（survival_group），把引用計數(shù)為0的對象添加進(jìn)死亡組，其它的對象添加進(jìn)存活組；

• 此時會對存活組的對象進(jìn)行分析，只要對象存活，那么其內(nèi)部的對象當(dāng)然也必須存活。如果發(fā)現(xiàn)內(nèi)部對象死亡，那么就會想方設(shè)法讓其活過來，通過這樣子就能保證不會刪錯對象了。

3、綜上所述：