순환 가비지 수집 지원

순환 참조를 포함하는 가비지를 탐지하고 수집하는 파이썬의 지원은 역시 컨테이너일 수 있는 다른 객체의 “컨테이너” 인 객체 형의 지원이 필요합니다. 다른 객체에 대한 참조를 저장하지 않거나, 원자 형(가령 숫자나 문자열)에 대한 참조만 저장하는 형은 가비지 수집에 대한 어떤 명시적인 지원을 제공할 필요가 없습니다.

To create a container type, the tp_flags field of the type object must include the Py_TPFLAGS_HAVE_GC and provide an implementation of the tp_traverse handler. If instances of the type are mutable, a tp_clear implementation must also be provided.

Py_TPFLAGS_HAVE_GC

이 플래그가 설정된 형의 객체는 여기에 설명된 규칙을 준수해야 합니다. 편의를 위해 이러한 객체를 컨테이너 객체라고 하겠습니다.

컨테이너형의 생성자는 두 가지 규칙을 준수해야 합니다:

  1. The memory for the object must be allocated using PyObject_GC_New or PyObject_GC_NewVar.

  2. 다른 컨테이너에 대한 참조를 포함할 수 있는 모든 필드가 초기화되면, PyObject_GC_Track()를 호출해야 합니다.

마찬가지로, 객체의 할당해제자(deallocator)는 비슷한 규칙 쌍을 준수해야 합니다:

  1. 다른 컨테이너를 참조하는 필드가 무효화 되기 전에, PyObject_GC_UnTrack()를 호출해야 합니다.

  2. 객체의 메모리는 PyObject_GC_Del()를 사용하여 할당 해제되어야 합니다.

    경고

    If a type adds the Py_TPFLAGS_HAVE_GC, then it must implement at least a tp_traverse handler or explicitly use one from its subclass or subclasses.

    When calling PyType_Ready() or some of the APIs that indirectly call it like PyType_FromSpecWithBases() or PyType_FromSpec() the interpreter will automatically populate the tp_flags, tp_traverse and tp_clear fields if the type inherits from a class that implements the garbage collector protocol and the child class does not include the Py_TPFLAGS_HAVE_GC flag.

PyObject_GC_New(TYPE, typeobj)

Analogous to PyObject_New but for container objects with the Py_TPFLAGS_HAVE_GC flag set.

PyObject_GC_NewVar(TYPE, typeobj, size)

Analogous to PyObject_NewVar but for container objects with the Py_TPFLAGS_HAVE_GC flag set.

PyObject *PyUnstable_Object_GC_NewWithExtraData(PyTypeObject *type, size_t extra_size)
This is Unstable API. It may change without warning in minor releases.

Analogous to PyObject_GC_New but allocates extra_size bytes at the end of the object (at offset tp_basicsize). The allocated memory is initialized to zeros, except for the Python object header.

The extra data will be deallocated with the object, but otherwise it is not managed by Python.

경고

The function is marked as unstable because the final mechanism for reserving extra data after an instance is not yet decided. For allocating a variable number of fields, prefer using PyVarObject and tp_itemsize instead.

Added in version 3.12.

PyObject_GC_Resize(TYPE, op, newsize)

Resize an object allocated by PyObject_NewVar. Returns the resized object of type TYPE* (refers to any C type) or NULL on failure.

op must be of type PyVarObject* and must not be tracked by the collector yet. newsize must be of type Py_ssize_t.

void PyObject_GC_Track(PyObject *op)
Part of the Stable ABI.

수집기가 추적하는 컨테이너 객체 집합에 객체 op를 추가합니다. 수집기는 예기치 않은 시간에 실행될 수 있으므로 추적되는 동안 객체가 유효해야 합니다. tp_traverse 처리기가 탐색하는 모든 필드가 유효해지면 호출해야 합니다, 보통 생성자의 끝부분 근처입니다.

int PyObject_IS_GC(PyObject *obj)

객체가 가비지 수거기 프로토콜을 구현하면 0이 아닌 값을 반환하고, 그렇지 않으면 0을 반환합니다.

이 함수가 0을 반환하면 가비지 수거기가 객체를 추적할 수 없습니다.

int PyObject_GC_IsTracked(PyObject *op)
Part of the Stable ABI since version 3.9.

op의 객체 형이 GC 프로토콜을 구현하고 op가 현재 가비지 수거기가 추적 중이면 1을 반환하고 그렇지 않으면 0을 반환합니다.

이것은 파이썬 함수 gc.is_tracked()에 해당합니다.

Added in version 3.9.

int PyObject_GC_IsFinalized(PyObject *op)
Part of the Stable ABI since version 3.9.

op의 객체 형이 GC 프로토콜을 구현하고 가비지 수거기가 op를 이미 파이널라이즈 했으면 1을 반환하고 그렇지 않으면 0을 반환합니다.

이것은 파이썬 함수 gc.is_finalized()에 해당합니다.

Added in version 3.9.

void PyObject_GC_Del(void *op)
Part of the Stable ABI.

Releases memory allocated to an object using PyObject_GC_New or PyObject_GC_NewVar.

void PyObject_GC_UnTrack(void *op)
Part of the Stable ABI.

수집기가 추적하는 컨테이너 객체 집합에서 op 객체를 제거합니다. PyObject_GC_Track()를 이 객체에 대해 다시 호출하여 추적 객체 집합에 다시 추가할 수 있음에 유의하십시오. 할당해제자(tp_dealloc 처리기)는 tp_traverse 처리기에서 사용하는 필드가 무효화 되기 전에 객체에 대해 이 함수를 호출해야 합니다.

버전 3.8에서 변경: The _PyObject_GC_TRACK() and _PyObject_GC_UNTRACK() macros have been removed from the public C API.

tp_traverse 처리기는 다음과 같은 형의 함수 매개 변수를 받아들입니다:

typedef int (*visitproc)(PyObject *object, void *arg)
Part of the Stable ABI.

tp_traverse 처리기에 전달되는 방문자 함수의 형. 이 함수는 탐색하는 객체를 object로, tp_traverse 처리기의 세 번째 매개 변수를 arg로 호출되어야 합니다. 파이썬 코어는 순환 가비지 탐지를 구현하기 위해 여러 방문자 함수를 사용합니다; 사용자가 자신의 방문자 함수를 작성해야 할 필요는 없습니다.

tp_traverse 처리기는 다음 형이어야 합니다:

typedef int (*traverseproc)(PyObject *self, visitproc visit, void *arg)
Part of the Stable ABI.

컨테이너 객체의 탐색 함수입니다. 구현은 self에 직접 포함된 각 객체에 대해 visit 함수를 호출해야 하며, visit에 대한 매개 변수는 포함된 객체와 처리기로 전달된 arg 값입니다. visit 함수는 NULL object 인자로 호출하면 안 됩니다. visit가 0이 아닌 값을 반환하면 그 값이 즉시 반환되어야 합니다.

tp_traverse 처리기 작성을 단순화하기 위해, Py_VISIT() 매크로가 제공됩니다. 이 매크로를 사용하려면, tp_traverse 구현은 인자의 이름을 정확히 visit 와 arg로 지정해야 합니다:

void Py_VISIT(PyObject *o)

o가 NULL이 아니면, o 와 arg 인자로 visit 콜백을 호출합니다. visit가 0이 아닌 값을 반환하면, 그것을 반환합니다. 이 매크로를 사용하면, tp_traverse 처리기가 다음과 같아집니다:

static int
my_traverse(Noddy *self, visitproc visit, void *arg)
{
    Py_VISIT(self->foo);
    Py_VISIT(self->bar);
    return 0;
}

tp_clear 처리기는 inquiry 형이거나 객체가 불변이면 NULL이어야 합니다.

typedef int (*inquiry)(PyObject *self)
Part of the Stable ABI.

참조 순환을 생성했을 수 있는 참조를 삭제합니다. 불변 객체는 참조 순환을 직접 생성할 수 없으므로, 이 메서드를 정의 할 필요가 없습니다. 이 메서드를 호출한 후에도 객체가 유효해야 합니다 (단지 참조에 대해 Py_DECREF()를 호출하지 마십시오). 이 객체가 참조 순환에 참여하고 있음을 수집기가 감지하면 이 메서드를 호출합니다.

Controlling the Garbage Collector State

The C-API provides the following functions for controlling garbage collection runs.

Py_ssize_t PyGC_Collect(void)
Part of the Stable ABI.

Perform a full garbage collection, if the garbage collector is enabled. (Note that gc.collect() runs it unconditionally.)

Returns the number of collected + unreachable objects which cannot be collected. If the garbage collector is disabled or already collecting, returns 0 immediately. Errors during garbage collection are passed to sys.unraisablehook. This function does not raise exceptions.

int PyGC_Enable(void)
Part of the Stable ABI since version 3.10.

Enable the garbage collector: similar to gc.enable(). Returns the previous state, 0 for disabled and 1 for enabled.

Added in version 3.10.

int PyGC_Disable(void)
Part of the Stable ABI since version 3.10.

Disable the garbage collector: similar to gc.disable(). Returns the previous state, 0 for disabled and 1 for enabled.

Added in version 3.10.

int PyGC_IsEnabled(void)
Part of the Stable ABI since version 3.10.

Query the state of the garbage collector: similar to gc.isenabled(). Returns the current state, 0 for disabled and 1 for enabled.

Added in version 3.10.

Querying Garbage Collector State

The C-API provides the following interface for querying information about the garbage collector.

void PyUnstable_GC_VisitObjects(gcvisitobjects_t callback, void *arg)
This is Unstable API. It may change without warning in minor releases.

Run supplied callback on all live GC-capable objects. arg is passed through to all invocations of callback.

경고

If new objects are (de)allocated by the callback it is undefined if they will be visited.

Garbage collection is disabled during operation. Explicitly running a collection in the callback may lead to undefined behaviour e.g. visiting the same objects multiple times or not at all.

Added in version 3.12.

typedef int (*gcvisitobjects_t)(PyObject *object, void *arg)

Type of the visitor function to be passed to PyUnstable_GC_VisitObjects(). arg is the same as the arg passed to PyUnstable_GC_VisitObjects. Return 0 to continue iteration, return 1 to stop iteration. Other return values are reserved for now so behavior on returning anything else is undefined.

Added in version 3.12.