Python的内存泄漏及gc模块的使用分析

一般来说在 Python 中，为了解决内存泄漏问题，采用了对象引用计数，并基于引用计数实现自动垃圾回收。
由于Python 有了自动垃圾回收功能，就造成了不少初学者误认为自己从此过上了好日子，不必再受内存泄漏的骚扰了。但如果仔细查看一下Python文档对 __del__() 函数的描述，就知道这种好日子里也是有阴云的。下面摘抄一点文档内容如下：

Some common situations that may prevent the reference count of an object from going to zero include: circular references between objects (e.g., a doubly-linked list or a tree data structure with parent and child pointers); a reference to the object on the stack frame of a function that caught an exception (the traceback stored in sys.exc_traceback keeps the stack frame alive); or a reference to the object on the stack frame that raised an unhandled exception in interactive mode (the traceback stored in sys.last_traceback keeps the stack frame alive).

可见，有 __del__() 函数的对象间的循环引用是导致内存泄漏的主凶。
另外需要说明：对没有 __del__() 函数的 Python 对象间的循环引用，是可以被自动垃圾回收掉的。

如何知道一个对象是否内存泄漏了呢？

方法一、当你认为一个对象应该被销毁时（即引用计数为 0），可以通过 sys.getrefcount(obj) 来获取对象的引用计数，并根据返回值是否为 0 来判断是否内存泄漏。如果返回的引用计数不为 0，说明在此刻对象 obj 是不能被垃圾回收器回收掉的。

方法二、也可以通过 Python 扩展模块 gc 来查看不能回收的对象的详细信息。

首先，来看一段正常的测试代码：

#--------------- code begin --------------# -*- coding: utf-8 -*-import gcimport sysclass CGcLeak(object):  def __init__(self):    self._text = '#'*10  def __del__(self):    passdef make_circle_ref():  _gcleak = CGcLeak()#  _gcleak._self = _gcleak # test_code_1  print '_gcleak ref count0:%d' % sys.getrefcount(_gcleak)  del _gcleak  try:    print '_gcleak ref count1:%d' % sys.getrefcount(_gcleak)  except UnboundLocalError:    print '_gcleak is invalid!'def test_gcleak():  # Enable automatic garbage collection.  gc.enable()  # Set the garbage collection debugging flags.  gc.set_debug(gc.DEBUG_COLLECTABLE | gc.DEBUG_UNCOLLECTABLE | /    gc.DEBUG_INSTANCES | gc.DEBUG_OBJECTS)  print 'begin leak test...'  make_circle_ref()  print 'begin collect...'  _unreachable = gc.collect()  print 'unreachable object num:%d' % _unreachable  print 'garbage object num:%d' % len(gc.garbage)if __name__ == '__main__':  test_gcleak()

在 test_gcleak() 中，设置垃圾回收器调试标志后，再用 collect() 进行垃圾回收，最后打印出该次垃圾回收发现的不可达的垃圾对象数和整个解释器中的垃圾对象数。

gc.garbage 是一个 list 对象，列表项是垃圾收集器发现的不可达（即是垃圾对象）、但又不能释放（即不能回收）的对象。文档描述为：A list of objects which the collector found to be unreachable but could not be freed (uncollectable objects).