CÔNG CỤ
MODULES
THAM KHẢO
CÁC CHỦ ĐỀ
BÀI MỚI NHẤT
MỚI CẬP NHẬT

Thông báo: Download 4 khóa học Python từ cơ bản đến nâng cao tại đây.

Reference Counting trong Python

Trong lập trình Python, hiểu biết về cơ chế tham chiếu và cách thức quản lý bộ nhớ là một phần quan trọng giúp bạn viết mã hiệu quả và tránh các lỗi phổ biến liên quan đến bộ nhớ. Tham chiếu (reference) trong Python không chỉ đơn thuần là gán giá trị cho biến, mà là quá trình liên kết biến với một đối tượng trong bộ nhớ. Việc nắm vững cách hoạt động của tham chiếu sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về quản lý đối tượng và bộ nhớ trong Python. Trong bài viết này, mình sẽ tìm hiểu chi tiết về cách thức hoạt động của tham chiếu và đếm số lượng tham chiếu trong Python, từ đó giúp bạn tối ưu hóa mã nguồn và quản lý tài nguyên hiệu quả hơn.

test php

banquyen png
Bài viết này được đăng tại freetuts.net, không được copy dưới mọi hình thức.

Giới thiệu về tham chiếu trong Python

Trong Python, biến không phải là nhãn của giá trị như bạn nghĩ. Thay vào đó, biến tham chiếu đến một đối tượng chứa giá trị. Nói cách khác, các biến là tham chiếu.

Ví dụ sau đây gán một số có giá trị là 100 cho một biến:

counter = 100

Đằng sau hậu trường, Python tạo ra một đối tượng số nguyên (int) mới trong bộ nhớ và liên kết biến counter với địa chỉ bộ nhớ đó.

Bài viết này được đăng tại [free tuts .net]

Python References png

Khi bạn truy cập biến counter, Python sẽ tra cứu đối tượng được tham chiếu bởi counter và trả về giá trị của đối tượng đó:

print(counter) # 100

Vì vậy, các biến là tham chiếu trỏ đến các đối tượng trong bộ nhớ.

Để tìm địa chỉ bộ nhớ của một đối tượng được tham chiếu bởi một biến, bạn truyền biến đó vào hàm id() tích hợp.

Ví dụ sau đây trả về địa chỉ bộ nhớ của đối tượng số nguyên được tham chiếu bởi biến counter:

counter = 100
print(id(counter)) 

Output:

140717671523072

Hàm id() trả về địa chỉ bộ nhớ của một đối tượng được tham chiếu bởi một biến dưới dạng số hệ thập phân.

Để chuyển đổi địa chỉ bộ nhớ này thành chuỗi hệ thập lục phân, bạn sử dụng hàm hex():

counter = 100

print(id(counter)) 
print(hex(id(counter))) 

Output:

140717671523072
0x7ffb62d32300

Đếm số lượng reference trong Python

Một đối tượng trong địa chỉ bộ nhớ có thể có một hoặc nhiều tham chiếu. Ví dụ:

counter = 100

Đối tượng số nguyên có giá trị là 100 có một tham chiếu là biến counter. Nếu bạn gán counter cho một biến khác, ví dụ max:

counter = 100
max = counter

Bây giờ, cả hai biến countermax đều tham chiếu đến cùng một đối tượng số nguyên. Đối tượng số nguyên có giá trị 100 có hai tham chiếu:

Python Reference counting png

Nếu bạn gán một giá trị khác cho biến max:

max = 999

... đối tượng số nguyên có giá trị 100 sẽ có một tham chiếu, đó là biến counter.

Python Reference counting 2 png

Và số lượng tham chiếu của đối tượng số nguyên có giá trị 100 sẽ là zero nếu bạn gán một giá trị khác cho biến counter:

counter = 1

Python Reference counting 3 png

Khi một đối tượng không có bất kỳ tham chiếu nào, Trình Quản lý Bộ Nhớ của Python sẽ hủy đối tượng đó và thu hồi bộ nhớ.

Đếm số lượng tham chiếu trong Python

Để lấy số lượng tham chiếu của một đối tượng, bạn sử dụng phương thức from_address() của mô-đun ctypes.

ctypes.c_long.from_address(address).value

Để sử dụng phương thức này, bạn cần truyền địa chỉ bộ nhớ của đối tượng mà bạn muốn đếm số lượng tham chiếu. Địa chỉ cũng cần là một số nguyên.

Đoạn mã sau định nghĩa một hàm gọi là ref_count() sử dụng phương thức from_address():

import ctypes

def ref_count(address):
    return ctypes.c_long.from_address(address).value

Bây giờ, bạn có thể sử dụng hàm ref_count() ngắn gọn thay vì sử dụng cú pháp dài dòng như trên.

Ví dụ này định nghĩa một danh sách gồm ba số nguyên:

numbers = [1, 2, 3]

Để lấy địa chỉ bộ nhớ của danh sách numbers, bạn sử dụng hàm id() như sau:

numbers_id = id(numbers)

Đoạn mã sau đây hiển thị số lượng tham chiếu của danh sách được tham chiếu bởi biến numbers:

print(ref_count(numbers_id))  # 1

Nó trả về một vì chỉ có biến numbers tham chiếu đến danh sách.

Đoạn mã này gán biến numbers cho một biến mới:

ranks = numbers

Số lượng tham chiếu của danh sách bây giờ là hai vì nó được tham chiếu bởi cả hai biến numbersranks:

print(ref_count(numbers_id)) # 2

Nếu bạn gán biến ranks bằng None, số lượng tham chiếu của danh sách sẽ giảm xuống một:

ranks = None
print(ref_count(numbers_id))  # 1

Và nếu bạn gán biến numbers bằng None, số lượng tham chiếu của danh sách sẽ là zero:

numbers = None
print(ref_count(numbers_id))  # 0

Tổng hợp tất cả:

import ctypes

def ref_count(address):
    return ctypes.c_long.from_address(address).value

numbers = [1, 2, 3]
numbers_id = id(numbers)

print(ref_count(numbers_id))  # 1

ranks = numbers
print(ref_count(numbers_id))  # 2

ranks = None
print(ref_count(numbers_id))  # 1

numbers = None
print(ref_count(numbers_id))  # 0

Kết bài

Qua hướng dẫn này, bạn đã hiểu rõ hơn về cơ chế tham chiếu của biến trong Python, cách lấy địa chỉ bộ nhớ của đối tượng thông qua hàm id(), và cách đếm số lượng tham chiếu đến một đối tượng bằng hàm ref_count(). Những kiến thức này rất quan trọng trong việc quản lý bộ nhớ và tối ưu hóa hiệu suất của chương trình. Bằng cách nắm vững các khái niệm này, bạn sẽ có khả năng viết mã Python hiệu quả hơn, tránh được các lỗi liên quan đến bộ nhớ và làm chủ được việc quản lý tài nguyên trong các ứng dụng của mình.

Cùng chuyên mục:

Tài liệu tham khảo nhanh về Regex trong Python

Tài liệu tham khảo nhanh về Regex trong Python

Hàm Flags của Regex trong Python

Hàm Flags của Regex trong Python

Hàm split() của Regex trong Python

Hàm split() của Regex trong Python

Hàm finditer() của Regex trong Python

Hàm finditer() của Regex trong Python

Hàm fullmatch() của Regex trong Python

Hàm fullmatch() của Regex trong Python

Hàm match() của Regex trong Python

Hàm match() của Regex trong Python

Hàm sub() của Regex trong Python

Hàm sub() của Regex trong Python

Hàm search() trong Python Regex

Hàm search() trong Python Regex

Hàm findall() của regex trong Python

Hàm findall() của regex trong Python

Lookbehind trong Regex của Python

Lookbehind trong Regex của Python

Lookahead trong Python Regex

Lookahead trong Python Regex

Alternation Regex trong Python

Alternation Regex trong Python

Tìm hiểu Backreferences trong regex của Python

Tìm hiểu Backreferences trong regex của Python

Nhóm Non-capturing trong Regex Python

Nhóm Non-capturing trong Regex Python

Các nhóm Capturing trong regex của Python

Các nhóm Capturing trong regex của Python

Sets và Ranges trong Regex của Python

Sets và Ranges trong Regex của Python

Lượng từ non-greed trong Regex của Python

Lượng từ non-greed trong Regex của Python

Chế độ Greedy trong Regex Python

Chế độ Greedy trong Regex Python

Các lượng từ trong Regex của Python

Các lượng từ trong Regex của Python

Regex Word Boundary trong Python

Regex Word Boundary trong Python

Top