python会自动垃圾收集双向链表吗？ [复制]

Posted 2023-02-18

【中文标题】python会自动垃圾收集双向链表吗？ [复制]

【英文标题】：Will python automatically garbage collect doubly-linked list? [duplicate]

【发布时间】：2013-08-06 18:29:13

【问题描述】：

背景

我有一个树形结构。在这个树结构中，我将一个节点的孩子维护为一个双向链表：

（来源：Doubly linked list）

（由于创建此列表的广度优先搜索方法，我选择了这种结构。）

问题

现在我关心的是垃圾收集器是否可以自动销毁这个列表。自然我只保留对这三个根节点的引用。 Afaik GC 的原理是它收集内存中的数据结构，不指向任何引用。但是在双向链表中，每个节点都是从它的兄弟节点引用的，而兄弟节点引用该节点。所以总会有一个节点的引用，而 GC 永远不会收集它。

垃圾收集器会处理双向链表吗？

如果没有，最简单的收集方法是什么？

相关问题：

Why does Lua use a garbage collector instead of reference counting?Python: Memory usage and optimization when modifying lists

【问题讨论】：

只要你没有引用程序中的任何节点，它应该 GC 是不可访问的......（afaik 这仅适用于 cython）我认为它只会 gc 如果你尚未实现 del 方法（请参阅其他评论的答案）

是的，最终。但是，如果您需要对垃圾收集进行真正细粒度的控制，我建议您使用低级得多的语言，或者至少使用 Python 的 gc 库。

【参考方案1】：

每个 Python 实现都有不同的垃圾回收方案。通用答案是“是的，如果是垃圾，就应该进行垃圾收集”。但是您可能想要比这更具体的东西。

---

在 CPython 中，垃圾收集使用引用计数和循环收集器。如果一个对象的引用计数下降到 0，它就会被清除。但是在您的情况下，当对您的列表的所有外部引用都消失时，仍然会有内部引用，因此引用计数本身并不能解决您的问题。这就是循环收集器的用途。

假设您的节点没有__del__ 方法，并且您没有（直接或间接）禁用“补充垃圾收集”（默认情况下启用），循环收集器将检测到您的节点都相互引用，但没有其他东西涉及他们，并清理它。 （这可能需要两次，因为它使用了代系统。）

您可以使用gc 模块显式运行循环收集器 (gc.collect()) 而不是等待它，或者检查它在做什么。例如，如果你这样做：

gc.collect()
oldcounts = gc.get_counts()
del last_reference_to_list
gc.collect()
newcounts = gc.get_counts()
print(oldcounts, newcounts)

...您应该能够告诉（不是完全可靠，但足以用于学习和测试目的）您的节点都已消失。

---

如果你的节点做有__del__方法怎么办？然后你将不得不给 GC 一些帮助。您需要做的是打破包含具有__del__ 方法的对象的任何循环。如果列表之间没有任何节点共享，那么明显的方法就是遍历列表和del 前向和后向指针。 （从技术上讲，您只需要 del 一个或另一个，但您也可以两者都做。）如果您需要节点上的 __del__ 方法，您可能需要*** dl_list 上的一个（或tree_node 或拥有这些的任何东西），所以这是一个显而易见的地方。

当然，如果您不需要__del__ 方法，还有一个更简单的解决方案：去掉它。

---

最后一种可能性是使用weakref 作为后向链接，但对前向链接使用常规引用。这样，就没有可能的循环。但是你必须小心地添加和删除节点，以确保你永远不会暂时离开一个节点，除了一个弱引用之外什么都没有。

---

如果您使用的是 Jython 或 IronPython，垃圾收集与底层运行时（JVM 或 .NET）相关联，因此您必须阅读相应的文档。

PyPy 有自己的垃圾收集器（实际上，有不同的选项可供选择），您可以阅读有关 here 的信息。

如果您使用的是不太常见的实现，应该有类似的文档可用。