Python 对象的内存模型与引用计数解析

发布时间 - 2026-01-31 00:00:00    点击率:
id() 和 is 比较对象在内存中的实际地址,即 PyObject* 指针值;引用计数增减由底层指针操作触发,循环引用需 gc 模块清理;sys.getrefco

unt() 结果恒比真实值多 1。

Python 的 id()is 到底在比较什么

它们比较的是对象在内存中的实际地址,也就是 CPython 解释器中 PyObject* 指针的值。不是“值相等”,也不是“类型一致”,纯粹是同一块内存区域的标识。

常见误用:用 is 判断数字或字符串是否“内容相同”。比如 1000 is 10**3 在某些 Python 版本返回 False,因为小整数(-5 到 256)会被缓存复用,但超出范围后每次字面量都会新建对象。

  • 永远用 == 判断值是否相等,is 只用于确认是否为同一对象(如 obj is None
  • id() 返回的整数在对象生命周期内不变,但不同对象可能在不同时刻有相同 id()(内存复用)
  • 多线程下 id() 不保证全局唯一,只在单次运行中对存活对象有效

引用计数怎么被触发增减

CPython 用引用计数作为主要内存管理机制,每个对象头里存着一个 ob_refcnt 计数器。它不是“变量引用次数”,而是“指向该对象的指针数量”。

增减发生在底层操作层面,比如:

  • 赋值语句:a = objobj 引用计数 +1;a = b → 原 a 所指对象 -1,b 所指对象 +1
  • 容器插入:lst.append(obj)obj 计数 +1;lst.pop() → 对应对象 -1
  • 函数传参:调用时形参获得实参对象的新引用,函数返回后局部变量销毁 → 计数 -1
  • 循环引用不会自动触发减计数,这是引用计数模型的根本缺陷,必须靠 gc 模块的周期性扫描来清理

为什么 sys.getrefcount() 总比预期多 1

因为调用 sys.getrefcount(x) 这个动作本身,会让 x 临时多一个引用 —— 参数传递过程会增加一次计数。

例如:

import sys
a = []
print(sys.getrefcount(a))  # 输出通常是 2(不是 1)

这个“+1”是确定的、可预测的干扰项,不是 bug,也不是内存泄漏迹象。

  • 不要用 getrefcount() 来调试循环引用,它掩盖了真实引用关系
  • 想看对象被哪些地方持有时,用 gc.get_referrers(obj) 更直接(但注意它也可能引入临时引用)
  • 在 C 扩展中手动调用 Py_INCREF/Py_DECREF 时,必须严格配对,否则计数错位会导致提前释放或内存泄漏

对象销毁时机与 __del__ 的不可靠性

当引用计数降到 0,CPython 立即调用对象的 __del__ 方法并释放内存。但这个“立即”仅限于当前线程、无异常、无循环引用的干净场景。

  • __del__ 不保证执行顺序,多个对象互相引用时,谁先销毁无法预判
  • __del__ 抛出异常,解释器只会打印警告,不会中断程序,也不会重试
  • 模块卸载阶段(解释器退出时),全局变量和模块级对象的引用计数归零顺序不确定,__del__ 可能访问已销毁的其他对象
  • 真正需要资源清理时,优先用 with 语句或显式 .close(),而不是依赖 __del__

引用计数的简洁性是以牺牲确定性和跨实现兼容性换来的。一旦涉及多线程、C 扩展或长期运行的服务,就得直面它的边界 —— 那些没被 gc 捕获的循环、那些在解释器关闭时静默消失的 __del__、还有那些你以为“应该被释放”却还挂在某个闭包里的对象。


# python  # app  # 为什么  # 局部变量  # 全局变量  # 字符串  # 循环  # 指针  # 线程  # 多线程  # 闭包  # 形参  # 实参  # append  # 对象  # bug  # 复用  # 的是  # 这是  # 多个  # 能在  # 只会  # 会让  # 就得  # 想看 


相关栏目: 【 网站优化151355 】 【 网络推广146373 】 【 网络技术251813 】 【 AI营销90571


相关推荐: 简历在线制作网站免费版,如何创建个人简历?  Laravel如何从数据库删除数据_Laravel destroy和delete方法区别  Laravel如何创建和注册中间件_Laravel中间件编写与应用流程  javascript中的try catch异常捕获机制用法分析  Laravel Asset编译怎么配置_Laravel Vite前端构建工具使用  Linux系统运维自动化项目教程_Ansible批量管理实战  详解jQuery中基本的动画方法  阿里云高弹*务器配置方案|支持分布式架构与多节点部署  网站视频制作书签怎么做,ie浏览器怎么将网站固定在书签工具栏?  网站制作企业,网站的banner和导航栏是指什么?  Laravel Seeder怎么填充数据_Laravel数据库填充器的使用方法与技巧  Laravel怎么配置自定义表前缀_Laravel数据库迁移与Eloquent表名映射【步骤】  零基础网站服务器架设实战:轻量应用与域名解析配置指南  Laravel如何实现模型的全局作用域?(Global Scope示例)  如何在建站之星绑定自定义域名?  详解jQuery中的事件  Laravel如何实现API版本控制_Laravel版本化API设计方案  Laravel怎么实现观察者模式Observer_Laravel模型事件监听与解耦开发【指南】  如何快速生成橙子建站落地页链接?  怎么用AI帮你为初创公司进行市场定位分析?  如何快速搭建高效简练网站?  如何为不同团队 ID 动态生成多个独立按钮  公司门户网站制作流程,华为官网怎么做?  Laravel怎么实现验证码(Captcha)功能  JS弹性运动实现方法分析  WordPress 子目录安装中正确处理脚本路径的完整指南  1688铺货到淘宝怎么操作 1688一键铺货到自己店铺详细步骤  C#如何调用原生C++ COM对象详解  青岛网站建设如何选择本地服务器?  如何在阿里云虚拟主机上快速搭建个人网站?  Laravel如何使用缓存系统提升性能_Laravel缓存驱动和应用优化方案  Laravel怎么使用Markdown渲染文档_Laravel将Markdown内容转HTML页面展示【实战】  Edge浏览器如何截图和滚动截图_微软Edge网页捕获功能使用教程【技巧】  原生JS获取元素集合的子元素宽度实例  进行网站优化必须要坚持的四大原则  如何在香港免费服务器上快速搭建网站?  微博html5版本怎么弄发语音微博_语音录制入口及时长限制操作【教程】  html5的keygen标签为什么废弃_替代方案说明【解答】  如何快速搭建支持数据库操作的智能建站平台?  简单实现Android文件上传  如何快速打造个性化非模板自助建站?  Laravel如何获取当前登录用户信息_Laravel Auth门面使用与Session用户读取【技巧】  Laravel如何使用Telescope进行调试?(安装和使用教程)  怎样使用JSON进行数据交换_它有什么限制  如何快速上传自定义模板至建站之星?  昵图网官方站入口 昵图网素材图库官网入口  高性能网站服务器配置指南:安全稳定与高效建站核心方案  小米17系列还有一款新机?主打6.9英寸大直屏和旗舰级影像  Laravel如何使用Contracts(契约)进行编程_Laravel契约接口与依赖反转  创业网站制作流程,创业网站可靠吗?