Python WeakValueDictionary在gc.collect()之后保留IPython中的值

Question

我正在尝试理解Python weakref模块及其用例，因此我有以下设置：

import gc, weakref

class obj(object):
    def __init__(self, val=None):
        self._s = "Sample" if not val else " ".join(["Sample:", str(val)])
    def sample(self):
        return self._s

ol = [obj(x) for x in range(1,4)]
o1 = obj(1)
o2 = obj(2)
o3 = obj(3)

wdict1 = weakref.WeakValueDictionary({k:ol[k-1] for k in range(1,4)})

wdict2 = weakref.WeakValueDictionary()
wdict2[1] = o1
wdict2[2] = o2
wdict2[3] = o3

在运行测试之后，我可以清楚地看到，WeakValueDictionary在某种程度上保留了所有的值，尽管我已经显式地调用了gc.collect()。据我理解，并在下面的回答中解释了，调用gc.collect()应该删除所有弱引用的值。

In [2]: wdict1.items()
Out[2]: 
[(1, <__main__.obj at 0x7fea09c0be90>),
 (2, <__main__.obj at 0x7fea09c0bf10>),
 (3, <__main__.obj at 0x7fea09c0bf50>)]

In [3]: wdict2.items()
Out[3]: 
[(1, <__main__.obj at 0x7fea09c51790>),
 (2, <__main__.obj at 0x7fea09c0bed0>),
 (3, <__main__.obj at 0x7fea09c0bf90>)]

In [4]: del ol[0]

In [5]: del o1

In [6]: gc.collect()
Out[6]: 64

In [7]: wdict1.items()
Out[7]: 
[(1, <__main__.obj at 0x7fea09c0be90>),
 (2, <__main__.obj at 0x7fea09c0bf10>),
 (3, <__main__.obj at 0x7fea09c0bf50>)]

In [8]: wdict2.items()
Out[8]: 
[(1, <__main__.obj at 0x7fea09c51790>),
 (2, <__main__.obj at 0x7fea09c0bed0>),
 (3, <__main__.obj at 0x7fea09c0bf90>)]

In [9]: del ol[0]

In [10]: del o2

In [11]: gc.collect()
Out[11]: 0

In [12]: wdict1.items()
Out[12]: 
[(1, <__main__.obj at 0x7fea09c0be90>),
 (2, <__main__.obj at 0x7fea09c0bf10>),
 (3, <__main__.obj at 0x7fea09c0bf50>)]

In [13]: wdict2.items()
Out[13]: 
[(1, <__main__.obj at 0x7fea09c51790>),
 (2, <__main__.obj at 0x7fea09c0bed0>),
 (3, <__main__.obj at 0x7fea09c0bf90>)]

In [14]: weakref.getweakrefs(ol[0])
Out[14]: [<weakref at 0x7fea0ab05470; to 'obj' at 0x7fea09c0bf50>]

In [15]: weakref.getweakrefs(o3)
Out[15]: [<weakref at 0x7fea09c060b0; to 'obj' at 0x7fea09c0bf90>]

In [16]: wdict1[1].sample()
Out[16]: 'Sample: 1'

In [17]: wdict2[2].sample()
Out[17]: 'Sample: 2'

我的代码有什么问题，为什么所有弱引用的值都保持不变？

Answer 1

问题是IPython使用以下方法保存对对象的引用-

1. _ -上一次声明的结果。
2. __ -第二次最后陈述的结果。
3. ___ -第三次最后陈述的结果。
4. In[num] -运行提示符num的语句的字符串
5. Out[num] -提示符num语句的结果/输出。

来自文档 -

输入和输出历史记录保存在名为In和Out的变量中，这些变量由提示符数字(如In[4] )键决定。输出历史中的最后三个对象也保存在变量_、__和___中。

实际上，您可以尝试运行Out[2]，并看到它将是对wdict1.items()结果的引用(如果在2提示符中，您按照您在示例中所给出的方式运行了该语句)。

IPython很可能保存了大量对对象的此类引用，因此当您删除ol[0]或o1之类的名称时，然后执行gc.collect。它实际上并不收集对象，因为仍然存在对对象的引用(在_、__或___或Out[num]中)。

我能想到两种解决方案-

1. 使用%xdel魔术命令删除引用，比如%xdel ol[0]，而不是del ol[0]。这将导致IPython清除它保存的所有引用。基于文件-

删除一个变量，尝试从IPython的机器引用它的任何地方清除它。

1. 您可以尝试将此测试作为脚本运行，而不是以交互方式运行，在这种情况下，这些额外的引用将不会被创建，并且您应该看到正确的行为。