A gestão de memória em Python

Python é uma linguagem de programação robusta que implementa um mecanismo automático de gerenciamento de memória conhecido como coleta de lixo. Seu papel principal? Desvincular objetos que já não são mais necessários no programa, liberando assim a memória que anteriormente ocupavam.

Esse processo, embora discreto, é crucial para um uso mais eficiente dos recursos e atua como uma barreira contra o estouro de memória, um problema que ocorre quando um programa acumula memória sem nunca liberá-la.

Exemplo

Vamos ilustrar isso com um exemplo, para ficar mais claro.

Considere, por exemplo, o valor inteiro 77. Vamos atribuí-lo a uma variável 'x'.

x=77

O que fizemos foi criar uma ligação entre o nome da nossa variável 'x' (o rótulo) e o valor inteiro 77 (o objeto).

 

No entanto, é importante notar que o rótulo 'x' não contém o valor 77 em si. Em vez disso, ele armazena uma referência ao endereço de memória onde o valor 77 está localizado.

Agora, vamos mudar as coisas atribuindo um novo valor a 'x'.

x=10

Essa ação rompe a ligação anterior entre 'x' e 77 e estabelece uma nova conexão entre 'x' e o novo objeto, 10.

Esse novo objeto está localizado em um endereço de memória diferente do seu predecessor.

 

O nosso objeto inicial, 77, agora está sem um rótulo que o referencie, tornando-se efetivamente inútil no nosso programa.

É aí que entra o nosso herói discreto, o coletor de lixo, entrando em ação para remover o objeto "77" da memória e liberar o espaço que ele ocupava.

 

Esse processo inteligente permite aumentar a quantidade de memória disponível para armazenamento de dados e protege contra o risco de dados obsoletos sobrecarregarem o espaço de memória disponível.

Um mergulho profundo no mecanismo de coleta de lixo do Python

A estratégia de gerenciamento de memória do Python é dupla, aproveitando o poder da contagem de referências e da coleta de lixo cíclica.

1] contagem de referências

Essencial para a gestão de memória do Python, a contagem de referências funciona como sua coluna vertebral.

• +1 referência
  A cada nova referência recebida por um objeto - quando é atribuído a uma variável ou adicionado em uma lista - o Python aumenta em um o contador de referências desse objeto.
• -1 referência
  Quando uma referência ao objeto é removida, o Python diminui o contador de referências do mesmo em um.

Um objeto cuja contagem de referências chega a zero claramente não possui mais vínculos no programa.

Isso indica ao coletor de lixo que é seguro liberar a memória previamente ocupada pelo objeto.

2] Coletor de lixo cíclico

De maneira periódica, o Python ativa seu coletor de lixo cíclico.

Parte integrante do sistema de gestão de memória, seu papel é identificar e resolver ciclos de referência, recuperando memória que, de outra forma, ficaria inutilizada.

Ciclos de referência ocorrem quando dois ou mais objetos se referenciam mutuamente, mas não são utilizados pelo restante do programa.

Um exemplo é este código que cria duas listas vazias, onde cada uma referencia a outra, formando um ciclo clássico de referências.

list1 = []
list2 = []
list1.append(list2)
list2.append(list1)

Apesar de essa situação não ser detectável pela contagem de referências — já que a contagem de nenhum dos objetos cai para zero —, esses objetos não estão de fato ativos no programa.

O coletor de lixo cíclico foi especialmente projetado para identificar e resolver essas situações evasivas.

Em resumo, a habilidosa combinação, pelo Python, da contagem de referências com o coletor de lixo cíclico, constitui um mecanismo de gestão de memória eficaz, seguro e refinado. Assegura a liberação do espaço de memória quando este não é mais necessário, mantendo-se pronto para alocar novos objetos conforme a necessidade.