本文旨在解决Python中由于对象循环引用导致垃圾回收器无法释放对象，从而引起的潜在内存泄漏问题。通过引入`weakref.WeakMethod`，我们可以在避免创建强引用的同时，仍然能够访问和调用对象的方法，从而打破循环引用，使垃圾回收器能够正常工作。
在Python中，垃圾回收机制主要依赖引用计数。当一个对象的引用计数降为零时，该对象就会被立即回收。然而，当对象之间存在循环引用时，即使程序不再使用这些对象，它们的引用计数也永远不会降为零，导致垃圾回收器无法释放它们，从而造成内存泄漏。
考虑以下代码示例：
import gc
class Foo():
def __init__(self):
self.functions = []
print('CREATE', self)
def some_func(self):
for i in range(3):
self.functions.append(self.print_func)
print(self.functions)
def print_func(self):
print('I\'m a test')
def __del__(self):
print('DELETE', self)
foo = Foo()
foo.some_func()
foo = Foo()
# gc.collect()
input()在这个例子中，Foo类的实例foo在其functions列表中存储了对自身print_func方法的引用。当foo被重新赋值时，旧的foo对象仍然存在，因为它被functions列表中的方法所引用，而这些方法又反过来引用了foo对象本身，形成了一个循环引用。因此，__del__方法不会被调用，表明该对象没有被垃圾回收。
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使用 weakref.WeakMethod 解决循环引用
为了解决这个问题，可以使用 weakref.WeakMethod 来避免在 functions 列表中创建对 print_func 方法的强引用。WeakMethod 创建的是对方法的弱引用，这意味着它不会阻止垃圾回收器回收对象。
以下是修改后的代码：
from weakref import WeakMethod
import gc
class Foo():
def __init__(self):
self.functions = []
print('CREATE', self)
def some_func(self):
for i in range(3):
self.functions.append(WeakMethod(self.print_func))
print(self.functions)
def print_func(self):
print('I\'m a test')
def __del__(self):
print('DELETE', self)
foo = Foo()
foo.some_func()
# 调用weakref
foo.functions[0]()()
foo = Foo()
# gc.collect() # 不需要手动调用
input()在这个修改后的版本中，self.functions.append(WeakMethod(self.print_func)) 创建了对 print_func 方法的弱引用。当旧的 foo 对象不再被其他强引用引用时，垃圾回收器可以回收它，即使 functions 列表中仍然存在对 print_func 方法的弱引用。
注意： 要调用 WeakMethod 引用的方法，需要先解引用。例如：foo.functions[0]()()，第一个括号是调用 WeakMethod 对象本身，返回原始方法，第二个括号才是调用原始方法。
运行这段代码会输出：
CREATE <__main__.Foo object at 0x...> [, , ] I'm a test CREATE <__main__.Foo object at 0x...> DELETE <__main__.Foo object at 0x...>
可以看到，__del__ 方法被调用，表明旧的 foo 对象已被成功回收。
总结
通过使用 weakref.WeakMethod，我们可以有效地避免由于循环引用导致的内存泄漏问题。这种方法允许我们在保持对对象方法的访问能力的同时，不阻止垃圾回收器回收不再使用的对象。在设计包含对象之间相互引用的复杂数据结构时，考虑使用弱引用是一种良好的实践，可以帮助确保程序的内存使用效率。
