python类和类属性什么时候被垃圾收集？

Question

class Member(object):
    def __init__(self, identifier):
        self.identifier = identifier
        print "Member __init__", self.identifier

    def __del__(self):
        print "Member __del__", self.identifier
        with open("/home/might/" + self.identifier, "w") as outF:
            outF.write(self.identifier)

class WithMembers(object):
    def __init__(self):
        print "WithMembers __init__"
        print WithMembers.classMem
        self.instanceMem = Member("instance mem")

    def __del__(self):
        print "WithMembers __del__"

    classMem = Member("class mem")

if __name__ == "__main__":
    print "main"
    WithMembers()
    #del WithMembers.classMem       # "Member __del__ class mem" before "end"
    #del WithMembers                # "Member __del__ class mem" after "end"
    print "end"

以上代码在 Hidden.py 中，运行 python Hidden.py 会产生以下输出：

Member __init__ class mem
main
WithMembers __init__
<__main__.Member object at 0x935aeec>
Member __init__ instance mem
WithMembers __del__
Member __del__ instance mem
end

除非我取消注释del 语句之一，否则我在输出或class mem 文件中看不到Member __del__ class mem。为什么是这样？ python类和类属性什么时候被垃圾回收？

Answer 1

这被报告为http://bugs.python.org/issue1545463 中的一个错误，已在 3.4 中修复但未向后移植（我运行的是 2.7）。 http://code.activestate.com/lists/python-list/504216/ 中也对此进行了解释。有关 python 3.5 中的输出，请参见下文。

基于上述，我的理解是在 2.7 中，当解释器退出时，新样式类 WithMembers 仍然存在（没有被 GC 清理）。因此，classMem 不会被垃圾回收，因为WithMembers 仍然引用它。

注意新样式类有来自__mro__ 和一些内置描述符（http://bugs.python.org/issue17950）的循环引用。尽管模块级新式类在模块清理后被 GC 认为是死的，但在模块清理后清理它们的 GC 调用被禁用，因为它导致了太多其他问题。

这不会导致内存泄漏，因为操作系统会在解释器退出后清理资源。

class Member(object):
    def __init__(self, identifier):
        self.identifier = identifier
        print("Member __init__ " + self.identifier)

    def __del__(self):
        print("Member __del__ " + self.identifier)
        with open("/home/might/" + self.identifier, "w") as outF:
            outF.write(self.identifier)

class WithMembers(object):
    def __init__(self):
        print("WithMembers __init__")
        print(WithMembers.classMem)
        self.instanceMem = Member("instance mem")

    def __del__(self):
        print("WithMembers __del__")

    classMem = Member("class mem")

if __name__ == "__main__":
    print("main")
    WithMembers()
    print("end")

使用python3 Hidden.py 运行时输出以下内容：

Member __init__ class mem
main
WithMembers __init__
<__main__.Member object at 0xb6fc8e2c>
Member __init__ instance mem
WithMembers __del__
Member __del__ instance mem
end
Member __del__ class mem
Exception ignored in: <bound method Member.__del__ of <__main__.Member object at 0xb6fc8e2c>>
Traceback (most recent call last):
  File "class_member_gc.py", line 8, in __del__
NameError: name 'open' is not defined

Answer 2

classMem 是类WithMembers 的类变量，这意味着它将被该类的所有实例共享。这在 Python 中是一个全局性的东西。 这就是为什么退出程序时没有调用类成员的__del__ 的原因。

这里有一个问题：为什么 Python 在退出程序时不简单地将所有引用计数设置为 0，以便调用所有 __del__ 函数？

像 C++ 一样，它保证调用全局变量的析构函数。在 Python 中保证这一点的唯一方法是运行所有模块并删除它们的所有变量。但这意味着__del__ 方法不能相信它可能想要使用的任何全局变量仍然存在，因为无法知道要删除变量的顺序。

有两种方法可以强制销毁classMem。

一个是del WithMembers.classMem。这将减少对 0 的引用计数，并且将自动调用 __del__。

另一个是让WithMembers 类成为旧式类（不继承自object）。像这样：

...

class WithMembers:
    def __init__(self):
        print "WithMembers __init__"
        print WithMembers.classMem
        self.instanceMem = Member("instance mem")
...        

输出将是：

Member __init__ class mem
main
WithMembers __init__
<__main__.Member object at 0x00000000026C5278>
Member __init__ instance mem
WithMembers __del__
Member __del__ instance mem
end
Member __del__ class mem

这是一个非常有用的链接，可帮助您更好地理解此答案。 http://www.electricmonk.nl/log/2008/07/07/python-destructor-and-garbage-collection-notes/

希望对您有所帮助。 :)