在 Python 中：如果仅在该列表中引用该对象，如何从列表中删除该对象？

Question

我想跟踪当前正在使用的某种类型的对象。例如：跟踪一个类的所有实例或由元类创建的所有类。

这样跟踪实例很容易：

class A():
    instances = []
    def __init__(self):
        self.instances.append(self)

但是，如果在该列表之外的任何地方都没有引用某个实例，则将不再需要该实例，并且我不想在潜在的耗时循环中处理该实例。

我尝试使用 sys.getrefcount 删除仅在列表中引用的对象。

for i in A.instances:
    if sys.getrefcount(i) <=3: # in the list, in the loop and in getrefcount
        # collect and remove after the loop

我遇到的问题是引用计数非常模糊。 打开一个新的 shell 并创建一个没有内容的虚拟类返回 5

sys.getrefcount(DummyClass)

另一个想法是复制对象，然后删除列表并检查哪些对象已被安排进行垃圾收集，并在最后一步删除这些对象。比如：

Copy = copy(A.instances)
del A.instances
A.instances = [i for i in Copy if not copy_of_i_is_in_GC(i)]

当引用计数变为0时，不必立即删除对象。我只是不想在不再使用的对象上浪费太多资源。

Answer 1

这个答案与凯文的答案相同，但我正在开发一个带有弱引用的示例实现，并将其发布在这里。使用弱引用解决了一个对象被self.instance列表引用的问题，所以它永远不会被删除。

为对象创建弱引用的其中一件事是，您可以在对象被删除时包含回调。存在诸如程序退出时没有发生回调之类的问题……但这可能是您想要的。

import threading
import weakref

class A(object):
    instances = []
    lock = threading.RLock()

    @classmethod
    def _cleanup_ref(cls, ref):
        print('cleanup') # debug
        with cls.lock:
            try:
                cls.instances.remove(ref)
            except ValueError:
                pass

    def __init__(self):
        with self.lock:
            self.instances.append(weakref.ref(self, self._cleanup_ref))

# test
test = [A() for _ in range(3)]
for i in range(3,-1,-1):
    assert len(A.instances) == i
    if test:
        test.pop()

print("see if 3 are removed at exit")
test = [A() for _ in range(3)]

Answer 2

解决这个问题的标准方法是通过weak references。基本思想是你保留一个对象的弱引用列表而不是对象本身，并定期从列表中删除失效的弱引用。

对于字典和集合，还有一些更抽象的类型，例如weakref.WeakKeyDictionary()，当您想将弱引用放在更复杂的地方（例如字典的键）时，可以使用它们。这些类型不需要手动修剪。

Answer 3

试试gc.get_referrers(obj)。 The gc module Documentation

len(gc.get_referrers(my_obj))

Answer 4

感谢@Barmar 指出使用weakref。我们可以将它与__del__ 方法结合起来，实现一个类的自管理实例列表。因此，OP 帖子中的class A 可以扩展为：

from weakref import ref
class A():
    instances = []
    def __init__(self):
        self.instances.append(ref(self))

    @staticmethod
    def __del__():
      if A:
        A.instances = [i for i in A.instances if not i() is None]

测试

#python2.7
print dict((len(A.instances), A()) for i in range(5)).keys() # 0,1,2,3,4
print len(A.instances) # 0

析构函数__del__ 可以声明为静态方法或对象绑定方法，如def __del__(self):，尽管没有记录。后者可以通过创建另一个对它的引用来阻止对象被破坏。这里我使用静态的，因为不需要另一个对死亡对象的引用。上面的代码在 Python 2.7 和 3.3 中都经过测试。

weakref.ref 回调的行为类似于__del__，只是它绑定到“weakref”对象。因此，如果您使用相同的回调函数为同一个对象创建多个weakrefs，它将被调用的时间与weakrefs 的数量完全相同。