Python基础部分：7、 垃圾回收机制和流程控制

一、垃圾回收机制

垃圾回收机制，简称GC，是python解释器自带的机制，专门用来进行垃圾回收。

再定义一个变量时，会申请内存空间，当该变量使用完毕也应该释放掉该变量占用的内存空间，在其他解释器中需要程序员手动释放掉内存，而python则由GC机制进行回收。

无论何种垃圾回收机制，一般都分为两个阶段：垃圾检测和垃圾回收。垃圾检测就是区分内存中“可回收”和“不可回收”内存。垃圾回收则是使操作系统重新掌握垃圾检测阶段所标识出来的“可回收”内存块。

所有垃圾回收，并不是指直接把这块内存的数据值清空了，而是将使用权重新交给了操作系统，不会被应用程序霸占了

1、引用计数

​ 记录一个数据值被引用的次数，当该数据值的引用次数一旦为0，那么会被回收

a = 10  # 数据值10被引用，引用计数为：1
b = a   # 数据值10再次被引用，引用计数为：2
del b   # 数据值10引用次数被删除一次，引用计数为：1
当该数据值身上引用计数为0时，该数据会被垃圾回收机制进行回收；
当一个数据值身上的引用计数不为0时，该数据永远不会被垃圾回收机制回收

2、标记清除

​ 引用计数存在缺陷：循环引用
​ 当两个容器类型对象，内部分别将对方添加为元素，此时即便删除了变量名，这两个对象的引用计数容不能为0。

   a = [10，15，17]
   b = [3，5，6]
   a.append(b)
   a.append(b)
   del a,b  

​ 标记清除就是为了解决“循环引用”的问题。其过程为:

1. 寻找根对象（root object）的集合，root object就是一些全局引用和函数栈的引用。
2. 遍历root object集合，对每一个引用可以直接或间接访问到的对象标记为存活的对象，其余均为非存活对象，应该被清除。
3. 遍历堆中的所有对象，对未被标记的对象全部清除掉。
   

3、分类代收

​ 在经历多次扫描的情况下，都没有被回收的对象，那么就认为，该变量是常用变量，对其的扫描频率会降低。具体的原理为：

分代指的是根据存活时间来为变量划分不同等级，也就是不同的代，垃圾回收的扫描频率会随着“代”的存活时间增大而减小。

“代”可以想象成链表，属于同一个代的对象都被连接在同一个链表中。在Python中总共存在三条链表，说明所有的对象可以分为三代：零代、一代、二代。一个“代”就是一条可收集对象链表。

第0代链表最多可容纳700个对象，一旦超过700这个阈值，那么会立即出发垃圾回收机制。

1代链表和2代链表触发垃圾回收的条件又是什么呢？当0代链表触发了10次垃圾回收的时候，会触发一次1代链表的垃圾回收。当1代链表触发了10次垃圾回收的时候，会触发一次2代链表的垃圾回收。

二、流程控制

1、理论

​ 流程控制即：控制事物的执行流程

​ 所有的程序，无论它的源码多么的庞大——即使是Windows操作系统，其程序也由三种基本结构组成：顺序结构、分支结构、循环结构

1、顺序结构

• 顺序结构是最常见、最简单，也是最容易理解的一种最基本的程序结构。
  顾名思义，顺序结构就是程序从上到下依次执行的程序结构

2、分支结构

• 分支结构（也称选择结构）也是很容易理解的。就像树的主干向分枝延伸一样。
  程序在同一时刻只选择执行其中一个分支。

3、循环结构

• 有时候我们需要重复地执行某些相似的任务，可以用循环结构来表示。
  

2、必备知识

• 1、python中使用代码的缩进来表示代码的从属关系；

  从属关系：缩进的代码（子代码）是否执行取决于父代码是否执行

• 并不是所有的代码都可以拥有子代码：

  只有拥有if关键字和结尾带冒号（：）的代码，可以拥有子代码；

• 如果多行子代码属于同一个父代码，那么这些子代码需要保证相同的缩进量；

• 相同缩进量的子代码彼此之间平起平坐，按照顺序结构依次执行；

• Pthon中对缩进量没有具体要求，推荐使用4个空格键（快捷键：tab键）。

3、分支结构

1、单if分支结构

```
if 条件 
   条件成立后执行的代码
```

user_name = input('请输入用户名：')  # 引导输入用户名
if user_name == 'kangkang'  # 设置条件
	print('好好学习')  # 当用户名满足条件时将执行打印代码

2、if...else...结构

```
if 条件 ：
   条件成立后执行的代码
else :
    条件不成立后执行的代码
```

user_name = input('请输入用户名：')  # 引导输入用户名
if user_name == 'kangkang'  # 设置条件
	print('好好学习')  # 当用户名满足条件时将执行打印代码
else：
	print('请重新输入')  # 上列if条件不成立时，执行此代码

3、if...elif...eles...结构

```
if 条件1 ：
   条件1成立后执行的代码
elif 条件2 ：
   条件1不成立后执行的代码
elif 条件3 ：
   条件1和2都不成立后执行的代码
else ：
   上述条件都不成立后执行的代码
```

user_name = input('请输入用户名：')  # 引导输入用户名
if user_name == 'kangkang'  # 设置条件
	print('好好学习')  # 当用户名满足条件时将执行打印代码
elif user_name == 'xiaoli' ：
	print('加油啊')  # 上列if条件不成立时，执行此代码
elif user_name == 'xiaozhang' ：
	print('要努力哦')  # 上列if和elif条件不成立时，执行此代码
else ：
	print('请重新输入')  # 上列条件都不成立时，执行此代码

4、if的嵌套使用

flower = '玫瑰'
colour = '红'
price = 500
is_fresh = True
is_girlfriend = True
user_name = 'xiaoli'
if user_name == 'xiaoli':
    print('花真好看')
    if is_girlfriend:
        print('买下来送给她吧')
        if flower == '玫瑰' and colour == '红' and price == 500 and is_fresh:
            print('买好了...回去送给她')
        else:
            print('再看看吧...')
    else:
        print('好可惜呀，没人送')
else:
    print('视而不见...')

4、循环结构

• while 循环

  可以让一些代码反复的执行

while 条件:	
	条件成立之后执行的子代码(循环体代码)
    
 代码实现：   
user_name = 'kangkang'  # 设置用户名
while user_name == 'kangkang':  # 绑定条件
	print('好好学习')  # 循环输出...
    
* 先判断代码是否成立
* 如果成立则立即执行循环体代码
* 循环体代码执行完毕后再次回到条件判断处，判断条件是否成立
* 如果成立，则继续执行循环体代码
* 按照上述规律依次执行，直到条件不成立才会结束循环体代码的执行

• break # 强制结束循环体

  可强制结束一段循环执行的代码

break  # 强行结束循环体
	while循环体代码一旦执行到break会直接结束循环
    
代码实现：
user_name = 'kangkang'  # 设置用户名
while user_name == 'kangkang':  # 绑定条件
	print('好好学习')  # 循环输出...  
    break  # 结束循环

• continue # 直接跳到循环判断处

  可以让一串循环执行的代码跳到代码判断处，重新判断

continue  # 直接跳到条件判断处
	while循环体代码一旦执行到continue会结束本次循环 开始下一次循环

代码实现：
number = 1  # 设置判断数据值
while number:  # 设置循环条件
    print('好好学习')  # 循环打印
    continue  # 循环系统遇到此代码，将回到代码判断处，重新进行判断
    break  # 添加此代码是为了凸显continue代码的作用

• while...else...

while 条件:
    循环体代码
else:
    循环体代码没有被强制结束的情况下 执行完毕就会执行else子代码
    
代码实现：  
number = 1  # 设置循环数据值
while number <= 10 :  # 设置循环条件
    number += 1
    print('好好学习')  # 打印
    continue  # 
else:  # 以上代码没有被强制结束，将按顺序向下执行
    print('天天向上')  # 打印此代码