本文轉載自公眾號“讀芯術”(ID：AI_Discovery)

本文將會為你介紹Python引用計數，演示中使用可變列表對象，不過本文不介紹C語言實現細節。

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需要注意的是，代碼段的輸出在硬件上可能有所不同。

變量是內存引用

Python中的變量是內存引用。如果輸入x = [1，2]時會發生什么?[1，2]是對象。

回想一下，一切都是Python中的對象。[1，2]將在內存中創建。x是[1，2]對象的內存引用。

來看看下面的例子。可以找到x所引用的內存地址。請務必只使用id(x)，它會以10為基數，而十六進制函數會將其轉換為十六進制。

 

x = [1, 2] 
   print(hex(id(x)))  # output: 0x32ebea8 

 

 

 

引用計數

現在已經在內存中創建了一個list對象，而且x對該對象進行了引用。那么y=[1,2]和y=x有什么區別?

當輸入y=[1,2]時，它將在內存中創建一個新的list對象，并且y將引用它。

 

x = [1, 2] 
   y = [1, 2] 
   print(hex(id(x)))  # output: 0x101bea8 
   print(hex(id(y)))  # output: 0x31a5528 

而當輸入y=x時，等同于告訴Python希望y 變量引用x變量引用的內容。因為變量是內存引用的。

可以確認x和y引用同一個對象。

 

x = [1, 2] 
   y = x 
   print(hex(id(x)))  # output: 0x74bea8 
   print(hex(id(y)))  # output: 0x74bea8 

 

 

 

引用計數的數目

接下來的問題是，有多少變量引用同一個對象?

錯誤的用法：

我看到有些人在使用sys.getrefcount(var)時不知道如何傳遞var，而是向對象添加引用。一起看看下面的例子。

輸出3，而期望的卻是2(x andy)。發生這種情況是因為將x傳遞給getrefcount函數時又添加了一個引用。

 

from sys import getrefcount 
          x = [1, 2] 
          y = x 
          print(hex(id(x)))  # output: 0xb65748 
          print(hex(id(y)))  # output: 0xb65748 
          print(getrefcount(x))  # output: 3 

更好的用法：

可以使用內置的ctypes模塊來找到預期的結果。必須將x的id傳遞給from_address函數。

 

from ctypes import c_long 
      x = [1, 2] 
      y = x 
      print(hex(id(x)))  # output: 0x3395748 
      print(hex(id(y)))  # output: 0x3395748 
      print(c_long.from_address(id(x)).value)  # output: 2 

概言之，錯誤的用法是傳遞變量，而更好的用法則是傳遞變量的id，這意味著只傳遞基數為10的數字，而不是變量。

當對象消失時

當沒有變量引用對象時會發生什么?

對象將從內存中刪除，因為沒有引用該對象的內容。不過也有例外：如果有循環引用，garbage collector 將開始奏效。

為什么使用可變對象

不可變對象由于性能原因，結果可能與預期不同。查看下面的例子，觀察輸出是如何變化的。

 

import sys 
      import ctypes 
             """Some Mutable Objects """ 
      a =list() 
      b =set() 
      c =dict() 
      d =bytearray() 
      """ Some ImmutableObjects """ 
      e =tuple() 
      f =int() 
      g =str() 
      print(sys.getrefcount(a),ctypes.c_long.from_address(id(a)).value)  # output: 2 1 
      print(sys.getrefcount(b),ctypes.c_long.from_address(id(b)).value)  # output: 2 1 
      print(sys.getrefcount(c),ctypes.c_long.from_address(id(c)).value)  # output: 2 1 
      print(sys.getrefcount(d),ctypes.c_long.from_address(id(d)).value)  # output: 2 1 
      print(sys.getrefcount(e),ctypes.c_long.from_address(id(e)).value)  # output: 1298 1297 
      print(sys.getrefcount(f),ctypes.c_long.from_address(id(f)).value)  # output: 209 208 
      print(sys.getrefcount(g),ctypes.c_long.from_address(id(g)).value)  # output: 59 58 

 

文中所談及的一切都對CPython有效。希望對你有幫助。