Python 中丢弃图像时出现内存泄漏

我目前正在用 Python 编写一个简单的棋盘游戏，我刚刚意识到当图像重新加载时，垃圾收集不会从内存中清除丢弃的位图数据。仅当游戏启动或加载或分辨率更改时才会发生这种情况，但它会增加消耗的内存，所以我不能让这个问题得到解决。

重新加载图像时，所有引用都会传输到新图像数据，因为它绑定到与原始图像数据绑定到的同一变量。我尝试使用强制垃圾收集collect()但这没有帮助。

我写了一个小样本来演示我的问题。

from tkinter import Button, DISABLED, Frame, Label, NORMAL, Tk
from PIL.Image import open
from PIL.ImageTk import PhotoImage

class App(Tk):
    def __init__(self):
        Tk.__init__(self)
        self.text = Label(self, text = "Please check the memory usage. Then push button #1.")
        self.text.pack()
        self.btn = Button(text = "#1", command = lambda : self.buttonPushed(1))
        self.btn.pack()

    def buttonPushed(self, n):
        "Cycle to open the Tab module n times."
        self.btn.configure(state = DISABLED) # disable to prevent paralell cycles
        if n == 100:
            self.text.configure(text = "Overwriting the bitmap with itself 100 times...\n\nCheck the memory usage!\n\nUI may seem to hang but it will finish soon.")
            self.update_idletasks()
        for i in range(n):      # creates the Tab frame whith the img, destroys it, then recreates them to overwrite the previous Frame and prevous img
            b = Tab(self)
            b.destroy()
            if n == 100:
                print(i+1,"percent of processing finished.")
        if n == 1:
            self.text.configure(text = "Please check the memory usage now.\nMost of the difference is caused by the bitmap opened.\nNow push button #100.")
            self.btn.configure(text = "#100", command = lambda : self.buttonPushed(100))
        self.btn.configure(state = NORMAL)  # starting cycles is enabled again       

class Tab(Frame):
    """Creates a frame with a picture in it."""
    def __init__(self, master):
        Frame.__init__(self, master = master)
        self.a = PhotoImage(open("map.png"))    # img opened, change this to a valid one to test it
        self.b = Label(self, image = self.a)
        self.b.pack()                           # Label with img appears in Frame
        self.pack()                             # Frame appears

if __name__ == '__main__':
    a = App()

要运行上面的代码，您将需要一个 PNG 图像文件。我的map.png的尺寸是1062×1062。作为 PNG，其大小为 1.51 MB；作为位图数据，其大小约为 3-3.5 MB。使用大图像可以轻松查看内存泄漏。

运行我的代码时的预期结果：python 的进程循环地消耗内存。当它消耗大约 500 MB 时，它会崩溃，但会再次开始耗尽内存。

请给我一些如何解决这个问题的建议。我很感激每一个帮助。谢谢。提前。

首先，你肯定没有内存泄漏。如果每当接近 500MB 并且从未超过它时它就会“崩溃”，那么它就不可能泄漏。

我的猜测是你根本没有任何问题。

当 Python 的垃圾收集器清理东西时（通常在 CPython 中完成后立即发生），它通常不会实际将内存释放给操作系统。相反，它会保留它以备将来需要时使用。这是有意为之的——除非您破坏交换，否则重用内存比不断释放和重新分配内存要快得多。

另外，如果 500MB 是虚拟内存，那么在现代 64 位平台上这根本不算什么。如果它没有映射到物理/常驻内存（或者在计算机空闲时映射，但否则很快就被丢弃），那么这不是问题；只是操作系统对实际上免费的资源很好。

更重要的是：是什么让你认为存在问题？是否有任何实际症状，或者只是程序管理器/活动监视器/顶部/任何让您害怕的东西？ （如果是后者，请查看其他程序。在我的 Mac 上，我当前有 28 个程序正在使用超过 400MB 的虚拟内存运行，并且我正在使用 16GB 中的 11 个，尽管虚拟内存不足 3GB实际上，如果我启动逻辑，那么内存的收集速度将快于逻辑使用它的速度；在那之前，操作系统为什么要浪费精力取消内存映射（特别是当它无法确保某些进程不会这样做时）去询问后来没有使用的内存）？

但如果有is一个真正的问题，有两种方法可以解决。

第一个技巧是在子进程中执行所有内存密集型操作，您可以杀死并重新启动以恢复临时内存（例如，通过使用multiprocessing.Process or concurrent.futures.ProcessPoolExecutor).

这通常会使事情变得更慢而不是更快。当临时内存主要是直接进入 GUI 的东西时，这显然不容易做到，因此必须驻留在主进程中。

另一种选择是找出内存的使用位置，而不是同时保留这么多对象。基本上，这有两个部分：

首先，在每个事件处理程序结束之前释放所有可能的内容。这意味着调用close在文件上，或者deling 对象或将所有对它们的引用设置为None, 呼叫destroy在不可见的 GUI 对象上，最重要的是，不存储对不需要的东西的引用。 （你真的需要保留PhotoImage使用后周围？如果这样做，有什么方法可以按需加载图像吗？）

接下来，确保您没有参考周期。在 CPython 中，只要不存在循环，垃圾就会立即清除，但如果有，它们会一直闲置，直到循环检查器运行。您可以使用gc module http://docs.python.org/3/library/gc.html调查此事。一件非常快速的事情就是经常尝试一下：

print(gc.get_count())
gc.collect()
print(gc.get_count())

如果您看到大幅下降，则说明存在周期。你必须向内看gc.getobjects() and gc.garbage，或附加回调，或只是推理您的代码以准确找到循环的位置。对于每一个，如果你真的不需要双向参考，那就去掉一个；如果这样做，请将其中一个更改为weakref.