Python中C API如何引用計數器

這篇文章給大家分享的是有關Python中C API如何引用計數器的內容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

簡介

Python的內存管理是通過對象的引用計數器來實現的，對象的創建會將引用計數器加1，被引用一次則引用計數器就會加1，反之解除引用時，則引用計數器就會減1，當Python對象的引用計數器為0的時候，則這個對象就會被回收和釋放。

這種內存管理的方式是有一定的弊端的，一是它需要額外的空間維護引用計數，二是它不能解決對象的“循環引用”的問題，因此，也有很多語言比如Java并沒有采用該算法做來垃圾的回收機制。

Python代碼實例

import sys

def test_refcount(a):
    print("func a refcount: {}".format(sys.getrefcount(a)))

if __name__ == '__main__':

    // 直接創建Python對象
    a = 189987319
    print("a refcount: {}".format(sys.getrefcount(a)))

    // 調用一次Python對象a，則引用計數器加1
    b = a
    print("b, a refcount: {}".format(sys.getrefcount(a)))

    // 存入列表，字段，或者元組中，引用計數器都會加1
    c = [a]
    print("c, a refcount: {}".format(sys.getrefcount(a)))

    // 使用函數調用的時候，傳參的時候引用計數器加1，調用的時候引用計數器也會加1，因此是加2
    test_refcount(a)

結果：
a refcount: 1
b, a refcount: 2
c, a refcount: 3
func a refcount: 5

Python C API中管理及釋放Python對象

void Py_INCREF(PyObject *o)  Python對象引用計數器加1，該對象不能為NULL，否則會報錯

void Py_XINCREF(PyObject *o)   Python對象引用計數器加1，該對象可以為NULL，但是引用計數器未生效

void Py_DECREF(PyObject *o)   Python對象的引用計數器減1，該對象不能為NULL，否則會報錯

void Py_XDECREF(PyObject *o)   Python對象引用計數器減1，該對象可以為NULL，但是引用計數器未生效

void Py_CLEAR(PyObject *o)  直接將Python應用計數器清0

C代碼實例

頭文件

//
// Created by lanyulei on 18-9-9.
//

#ifndef PRINT_DEMO1_PYREFCOUNT_H
#define PRINT_DEMO1_PYREFCOUNT_H

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <Python.h>

void pyRefCount();

#endif //PRINT_DEMO1_PYREFCOUNT_H

源文件

//
// Created by lanyulei on 18-9-9.
//

#include "pyRefCount.h"

// Python對象的保留及釋放
void pyRefCount(){

    PyObject* py_ival = Py_BuildValue("i", 56486);  // 創建對象
    printf("Py_BuildValue: py_ival refcount: %ld\n", Py_REFCNT(py_ival));   // 打印Python對象的引用計數器

    Py_XINCREF(py_ival);   // Python對象的引用計數器加1
    printf("Py_BuildValue: py_ival refcount: %ld\n", Py_REFCNT(py_ival));   // 打印Python對象的引用計數器

    Py_XDECREF(py_ival);    // Python對象的引用計數器減1
    printf("Py_BuildValue: py_ival refcount: %ld\n", Py_REFCNT(py_ival));   // 打印Python對象的引用計數器

    Py_CLEAR(py_ival);   // Python對象的引用計數器清0
    printf("Py_BuildValue: py_ival refcount: %ld\n", Py_REFCNT(py_ival));   // 打印Python對象的引用計數器
}

main.cpp

#include "pyRefCount.h"

int main() {

    // 初始化Python虛擬機
    Py_Initialize();
    // 判斷Python虛擬機是否成功
    if (Py_IsInitialized() == 0){
        printf("fal to initialize Python\n");
        return -1;
    }

    printf("server start\n");
    pyRefCount();

    // 退出Python虛擬機
    Py_Finalize();
    return 0;
}

初始化Python腳本路徑

Python虛擬機在運行的時候，import一個模塊的時候，如果這個模塊沒有被加載過，則Python虛擬機就會在執行程序的所在路徑搜索這個腳本，如果找到腳本文件就將它加載，如果沒有找到，就會從sys.path中的所有路徑去搜索，如果找到腳本文件就加載，反之則報錯。

Python下的sys.path

打印所有的sys.path下的路徑

>>> import sys
>>> sys.path
['', 'C:\\WINDOWS\\SYSTEM32\\python27.zip', 'D:\\software\\Python2\\DLLs', 'D:\\software\\Python2\\lib', 'D:\\software\\Python2\\lib\\plat-win', 'D:\\software\\Python2\\lib\\lib-tk', 'D:\\software\\Python2', 'D:\\software\\Python2\\lib\\site-packages', 'D:\\software\\Python2\\Lib\\site-packages\\pytesser_v0.0.1']

將當前路徑加入到sys.path

>>> import os
>>> import sys
>>> sys.path.append(os.getcwd())
>>> sys.path
['', 'C:\\WINDOWS\\SYSTEM32\\python27.zip', 'D:\\software\\Python2\\DLLs', 'D:\\software\\Python2\\lib', 'D:\\software\\Python2\\lib\\plat-win', 'D:\\software\\Python2\\lib\\lib-tk', 'D:\\software\\Python2', 'D:\\software\\Python2\\lib\\site-packages', 'D:\\software\\Python2\\Lib\\site-packages\\pytesser_v0.0.1', 'C:\\WINDOWS\\system32']

C/C++初始化Python腳本路徑

頭文件

//
// Created by win7 on 2018/9/10.
//

#ifndef INC_20180910_PYINIT_H
#define INC_20180910_PYINIT_H

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <Python.h>

bool initPython();

#endif //INC_20180910_PYINIT_H

源文件

//
// Created by win7 on 2018/9/10.
//

#include "pyInit.h"

bool initPython() {
    char scriptPath[128];
    sprintf(scriptPath, "sys.path.append('%s')", "./script");

    // 向Python注冊我們的腳本路徑
    PyRun_SimpleString("import sys");
    PyRun_SimpleString(scriptPath);

    PyRun_SimpleString("print sys.path");
    return true;
}

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