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Python 对象析构时机的不确定性

舞姬之光

舞姬之光

发布时间:2026-02-17 16:16:02

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来源于php中文网

原创

python对象析构时机不确定,取决于引用计数归零、循环引用触发gc.collect()、全局变量生命周期、多线程竞态及解释器关闭时模块卸载等五种场景。

python 对象析构时机的不确定性

Python 对象的析构时机并非由程序员直接控制,而是依赖于垃圾回收机制的运行节奏与引用计数的变化。以下是理解该不确定性的关键路径:

一、引用计数归零触发即时析构

当一个对象的引用计数降至0时,CPython 会立即调用其 __del__ 方法并释放内存。该行为在大多数简单作用域中可预测,但受循环引用干扰。

1、定义两个相互持有引用的类实例。

2、手动删除所有外部引用,例如使用 del obj 语句。

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3、观察 __del__ 是否被调用:若无循环引用,则通常立即执行。

二、循环引用依赖周期性垃圾回收

当对象之间形成闭环引用且无外部引用时,引用计数无法归零,CPython 的引用计数器无法触发析构,必须等待 gc.collect() 主动扫描并清理。

1、导入 import gc 模块。

2、在疑似存在循环引用的代码段后插入 gc.collect() 调用。

3、确认 __del__ 是否在该调用后执行,而非在 del 后立即发生。

三、全局变量生命周期覆盖整个程序运行期

模块级或函数外定义的对象,其引用在解释器退出前始终存在,导致析构延迟至解释器关闭阶段,此时顺序不可控且可能被跳过。

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1、在模块顶层创建一个含 __del__ 方法的类实例。

2、不通过任何局部作用域引用它,仅保留在全局命名空间。

3、程序结束前,该实例的 __del__ 可能不被执行,尤其在解释器强制终止时。

四、多线程环境下析构顺序不可预测

当对象被多个线程共享且在不同线程中被删除时,各线程的引用计数减法操作非原子,可能导致析构被延迟至某个线程完成清理之后,甚至引发竞态条件。

1、在线程 A 中创建对象并传入线程 B。

2、在线程 A 中执行 del obj,同时线程 B 仍在访问该对象。

3、线程 B 结束后,引用计数才真正归零,此时析构发生,时间点完全取决于线程调度。

五、__del__ 方法被抑制的隐式场景

CPython 在解释器关闭期间会清空模块命名空间,若 __del__ 方法所属的模块已被卸载,则该方法不会被调用,对象以未析构状态被强制释放。

1、在自定义模块中定义带 __del__ 的类,并在主脚本中实例化。

2、主脚本末尾不显式清理,直接让解释器退出。

3、此时 __del__ 所在模块的全局命名空间已失效,调用被静默忽略。

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