Python文本文件读取与内存管理：优化内存使用，避免内存泄漏，确保文本文件读取的稳定运行

 # 1. 文本文件读取基础 文本文件读取是Python中一项基本操作，涉及文件打开、读取和关闭等操作。本章将介绍文本文件读取的基础知识，包括： - **文件打开与读取模式：**介绍open()函数的用法，以及不同读取模式（如'r'、'w'、'a'）的含义。 - **逐行读取文件：**演示如何使用for循环逐行读取文件，并处理换行符。 - **内存优化技巧：**介绍with语句管理文件、逐行读取文件和使用mmap()进行内存映射等优化技巧，以减少内存消耗。 # 2. 内存管理理论 ### 2.1 内存分配与回收机制 #### 2.1.1 内存分配器 内存分配器负责管理计算机内存的分配和释放。它将内存划分为称为块的较小单元，并根据程序的请求分配和回收这些块。常见的内存分配器包括： - **堆分配器：**分配内存块并将其添加到堆中。堆是一种数据结构，其中内存块以先入先出 (FIFO) 的方式分配和释放。 - **栈分配器：**分配内存块并将其添加到栈中。栈是一种数据结构，其中内存块以后入先出 (LIFO) 的方式分配和释放。 - **池分配器：**分配预定义大小的内存块，从而提高分配和释放效率。 #### 2.1.2 垃圾回收算法 垃圾回收算法自动释放不再使用的内存块。它通过跟踪对象引用并标记不再引用的对象来工作。常见的垃圾回收算法包括： - **引用计数：**每个对象都有一个引用计数器，当计数器为零时，对象被标记为垃圾并释放。 - **标记清除：**算法遍历所有对象，标记不再引用的对象，然后释放这些标记的对象。 - **分代收集：**算法将对象分为不同的代，较年轻的代更频繁地收集，以释放短期对象。 ### 2.2 内存泄漏的成因与危害 #### 2.2.1 循环引用 循环引用发生当两个或多个对象相互引用时，导致它们都无法被垃圾回收器释放。例如： ```python class A: def __init__(self, b): self.b = b class B: def __init__(self, a): self.a = a a = A(B(a)) b = B(a) ``` 在这个例子中，`a`和`b`相互引用，导致它们都无法被垃圾回收器释放。 #### 2.2.2 全局变量滥用 全局变量在程序的整个生命周期内都存在，即使它们不再被使用。如果全局变量引用对象，则这些对象无法被垃圾回收器释放。例如： ```python global_list = [] def add_to_list(item): global_list.append(item) add_to_list(1) add_to_list(2) ``` 在这个例子中，`global_list`是一个全局变量，它引用了对象`1`和`2`。即使这些对象不再被使用，它们仍然无法被垃圾回收器释放，因为它们被全局变量引用。 # 3. 文本文件读取实践** ### 3.1 文件打开与读取模式 Python 提供了 `open()` 函数来打开文本文件，该函数接受两个主要参数：文件名和读取模式。 **3.