垃圾回收机制
1.概念
- 垃圾回收机制(GC):是Python解释器自带一种机制,专门用来回收不可用的变量值所占用的内存空间
2.原理
- Python的垃圾回收机制(GC)主要使用引用计数(reference counting) 来跟踪和回收垃圾。在引用计数的基础上,通过"标记-清除" (mark and sweep)解决容器对象可能产生的循环引用问题,通过 "分代回收"(generation collection) 以空间换世界的方法提高垃圾回收效率
- python采用的是引用计数机制为主,标记-清除和分代收集两种机制为辅的策略
3.引用计数
- 引用计数:变量值被变量名关联的次数
- 引用计数存在一个致命缺陷:循环引用导致内存泄漏
- 解决办法:标记清除、分代回收、手动GC
1 name = 'jason' # 'jason'被关联了一个变量名name,称之为引用计数为1
2 name1 = name # 把name的内存地址给了name1,而name、name1都关联了'jason',所以'jason'的引用计数为2
3 del name1 # 解除'jason'和name1的关联,'jason'身上的引用计数变为1
当数据值身上的引用计数为0的时候 就会被垃圾回收机制当做垃圾回收掉
当数据值身上的引用计数不为0的时候 永远不会被垃圾回收机制回收
4.标记清除
- 专门用于解决循环引用的问题,将内存中程序产生的所有数据值全部检查一遍,查看是否存在循环引用,存在则打上标记 ,之后一次性清除
- 标记:遍历所有的GC Roots对象(栈区中的所有内容或者线程都可以作为GC Roots对象),然后将所有GC Roots的对象可以直接或间接访问到的对象标记为存活的对象,其余的均为非存活对象,应该被清除。
- 清除:清除过程中遍历堆中所有的对象,将没有标记的对象全部清除
- 标记清除算法时,发现栈区内不再有l1与l2(只剩下堆区内二者的相互引用),于是列表1与列表2都没有被标记为存活,二者会被清理掉,这样就解决了循环引用带来的内存泄漏问题。
1 l1 = [11, 22]
2 l2 = [33, 44]
3 l1.append(l2) # l1 = [11, 22, l2列表] 引用计数为2
4 l2.append(l1) # l2 = [33, 44, l1列表] 引用计数为2
5 del l1 # 解除变量名l1与列表的绑定关系,列表引用计数减一
6 del l2 # 解除变量名l1与列表的绑定关系,列表引用计数减一
当内存占用达到临界值的时候 程序会自动停止 然后扫描程序中所有的数据
并给只产生循环引用的数据打上标记 之后一次性清除
5.分代回收
- 因为标记清除每隔一段时间就需要将所有的数据排查一遍,资源消耗过大,所以为了减轻资源损耗,开发了分代管理。
- 分代回收:是一种以空间换时间的操作方式,Python将内存根据对象的存活时间划分为不同的集合,每个集合称为一个代。
- 分代回收的核心思想是:在历经多次扫描的情况下,都没有被回收的变量,gc机制就会认为,该变量是常用变量,gc对其扫描的频率会降低,
- Python将内存分为了3“代”,分别对应三个链表,它们的垃圾收集频率与对象的存活时间的增大而减小。
- 年轻代(第0代):新创建的对象分配在年轻代,年轻代链表的总数达到上限时,Python垃圾收集机制就会被触发,把不会回收的对象移到中年代
- 中年代(第1代):不会回收的对象移到中年代
- 老年代(第2代):老年代中的对象是存活时间最久的对象,存活于整个系统的生命周期内。
流程控制的理论
1.流程控制的概念:
- 本质:事物的执行流程
- 事物的执行流程:
- 顺序结构:从上到下依次执行
- 分支结构:根据条件的不同执行不同的代码
- 循环结构:根据条件判断是否一直在做某件事
流程控制中的必备知识
1.python中使用代码的缩进来表示代码的从属关系
从属关系:缩进的代码(子代码)是否执行取决于上面没有缩进的
2.并不是索引的代码都可以拥有缩进的代码(子代码)
if关键字
3.如果有多行子代码属于同一个父代码 那么这些子代码需要保证相同的缩进量
4.python中针对缩进量没有具体的要求 但是推荐使用四个空格(windows中tab键)
5.当某一行代码需要编写子代码的时候 那么这一行代码的结尾肯定需要加上冒号
6.相同缩进量的代码彼此之间平起平坐 按照顺序结构依次执行
分支结构
- 基本使用:需要用关键字if编写分支结构
单if分支结构
- if条件:条件成立之后执行子代码
- 条件可以是布尔值,也可以是表达式
- 判断条件可以是一个,也可以是由逻辑运算符链接的多个
username = input('username>>>:')
if username =='jason':
print('老师好')
#嵌套
if 1:
print('哈哈')
print('hhhh')
if...else分支
- if条件:条件成立之后执行的子代码
- else条件:条件不成立执行的子代码
- 判断条件可以是一个,也可以是由逻辑运算符链接的多个
username = input('username>>>:')
if username =='jason':
print('老师好')
else:
print('www')
if...elif...else分支结构
- if 条件1:条件1成立之后执行的子代码
- elif 条件2:条件1不成立 ,条件2成立执行的子代码
- elif 条件3:条件1和2都不成立,条件3成立执行的子代码
- else: 上述条件都不成立,执行的子代码
- 中间的elif可以写多个、上述子代码永远只会走一个
- elif和else都不能单独使用,必须结合if
score = input('请输入学生成绩')
score = int(score) # 将字符串的整数转换成整型的整数
if score > '90':
print('优秀')
elif score > '80':
print('良好')
elif score > '70':
print('一般')
elif score > '60':
print('及格')
else:
print('挂科重修')
if的嵌套使用(有点难)
age = 28
height = 170
weight =110
is_beautiful = True
is_success = True
username = 'tony'
if username == 'tony':
print('tony发现目标')
if age < 30 and height > 160 and weight < 150 and is_beautiful:
print('大妹子 手机掏出来 让我加微信')
if is_success:
print('吃饭 看电影 天黑了...')
else:
print('去你妹的 流氓')
else:
print('看电影太无聊')
else:
print('癞蛤蟆')
循环结构
- 本质:想让一些代码反复的执行
while 条件:
条件成立之后执行的子代码(循环体代码)
1.先判断条件是否成立
2.如果成立则执行循环体代码
3.循环体代码执行完毕后再次回到条件判断处 判断条件是否成立
4.如果成立 则继续执行循环体代码
5.按照上述规律依次执行 直到条件不成立才会结束循环体代码的执行
count = 1
while count < 5:
print('hello world')
count +=1
print('下课了')
break # 强行结束循环体
while循环体代码一旦执行到break会直接结束循环
continue # 直接跳到条件判断处
while循环体代码一旦执行到continue会结束本次循环 开始下一次循环
while 条件:
循环体代码
else:
循环体代码没有被强制结束的情况下 执行完毕就会执行else子代码
作业
1.根据用户输入内容打印其权限
'''
jason --> 超级管理员
tom --> 普通管理员
jack,rain --> 业务主管
其他 --> 普通用户
'''
2.编写用户登录程序
要求:有用户黑名单 如果用户名在黑名单内 则拒绝登录
eg:black_user_list = ['jason','kevin','tony']
如果用户名是黑名单以外的用户则允许登录(判断用户名和密码>>>:自定义)
eg: oscar 123