Python bellek yönetimini nasıl yapar? Reference counting ve garbage collector birlikte nasıl çalışır?

CPython iki mekanizma kullanır: reference counting (ana mekanizma) ve döngüsel referansları temizleyen generational cyclic garbage collector (gc modülü).

Reference counting

Her nesnenin bir referans sayacı vardır. Bir isme atandığında, listeye eklendiğinde artar; isim silindiğinde veya kapsam dışına çıktığında azalır. Sayaç 0 olduğu anda nesne hemen serbest bırakılır.

import sys
a = []
b = a
sys.getrefcount(a)   # 3 (a, b ve getrefcount'un kendi argümanı; kesin sayı sürüme göre değişebilir)
del b

Avantajı: belleğin deterministik ve hemen geri verilmesi (dosyalar çoğu zaman close unutulsa da kapanır, ama buna güvenmeyin; with kullanın).

Döngüsel referanslar

class Node:
    def __init__(self):
        self.other = None

x, y = Node(), Node()
x.other, y.other = y, x
del x, y   # sayaçlar 0'a inmez: birbirlerini gösteriyorlar

Bunları cyclic GC bulur. Nesneler generation'lara ayrılır; genç nesil sık, yaşlı nesil seyrek taranır. gc.collect() elle tetikler, gc.get_threshold() eşikleri gösterir. Python 3.14.0 ile gelen artımlı (incremental) GC, production'da bellek baskısı yarattığı için 3.14.5'te (Mayıs 2026) geri alındı; 3.14 ve 3.15 yine klasik generational collector'ı kullanır.

Pratik bilgiler

• Küçük nesneler için CPython kendi allocator'ını (pymalloc) kullanır; serbest kalan bellek her zaman işletim sistemine geri verilmez. Bu yüzden uzun çalışan bir worker'ın RSS'i "düşmüyor" görünebilir.
• Sızıntı arama: tracemalloc ile snapshot farkı alın; tipik suçlular büyüyen global cache'ler, modül seviyesinde listeler, kapanmayan bağlantılardır.
• weakref ile cache'te referans sayısını artırmadan nesne tutabilirsiniz.
• __slots__ tanımlamak, milyonlarca küçük nesnede instance başına __dict__ maliyetini kaldırır.