Python的GC模块主要运用了“引用计数”（reference counting）来跟踪和回收垃圾。在引用计数的基础上，还可以通过“标记-清除”（mark and sweep）解决容器对象可能产生的循环引用的问题。通过“分代回收”（generation collection）以空间换取时间来进一步提高垃圾回收的效率。
一、引用计数
原理：当一个对象的引用被创建或者复制时，对象的引用计数加1；当一个对象的引用被销毁时，对象的引用计数减1；当对象的引用计数减少为0时，就意味着对象已经没有被任何人使用了，可以将其所占用的内存释放了。
优点：实时性，任何内存，一旦没有指向它的引用，就会立即被回收。而其他的垃圾收集计数必须在某种特殊条件下（比如内存分配失败）才能进行无效内存的回收。
缺点：执行效率不高，引用计数机制所带来的维护引用计数的额外操作与Python运行中所进行的内存分配和释放，引用赋值的次数是成正比的。而这点相比其他主流的垃圾回收机制，比如“标记-清除”，“停止-复制”，是一个弱点，因为这些技术所带来的额外操作基本上只是与待回收的内存数量有关。
致命问题：循环引用（也称交叉引用），循环引用可以使一组对象的引用计数不为0，然而这些对象实际上并没有被任何外部对象所引用，它们之间只是相互引用。这意味着不会再有人使用这组对象，应该回收这组对象所占用的内存空间，然后由于相互引用的存在，每一个对象的引用计数都不为0，因此这些对象所占用的内存永远不会被释放。
eg:
a = []
b = []
a.append(b)
b.append(b)
print a
[[[…]]]
print b
[[[…]]]
二、标记清除机制
标记-清除”是为了解决循环引用的问题。可以包含其他对象引用的容器对象（比如：list，set，dict，class，instance）都可能产生循环引用。
如果两个对象的引用计数都为1，但是仅仅存在他们之间的循环引用，那么这两个对象都是需要被回收的，也就是说，它们的引用计数虽然表现为非0，但实际上有效的引用计数为0。我们必须先将循环引用摘掉，那么这两个对象的有效计数就现身了。假设两个对象为A、B，我们从A出发，因为它有一个对B的引用，则将B的引用计数减1；然后顺着引用达到B，因为B有一个对A的引用，同样将A的引用减1，这样，就完成了循环引用对象间环摘除。
这里就会出现一个问题，如果A引用了B，B没引用A，从A出发删除B的引用使得B的引用值为0，导致最后B被回收，如果A还存在，那么就会导致A指向Bde指针悬空引用。为了防止这种情况情况的发生，python在标记清楚机制中采取了不改动真实引用计数而只改动引用计数副本的方法。
eg：
#第一组循环引用#
a = [1,2]
b = [3,4]
a.append(b)
b.append(a)
#删除a不删除b，b引用a，此时a和b都不能被回收
del a
#第二组循环引用#
c = [4,5]
d = [5,6]
c.append(d)
d.append(c)
#删除c,d cd互相引用，应该都被回收
del c
del d
#至此，原a和原c和原d所引用的对象的引用计数都为1,b所引用的对象的引用计数为2，
首先，将对象分为两拨，一拨叫root object(存活组)，一拨叫unreachable(死亡组)。然后，他把各个对象的引用计数复制出来，对这个副本进行引用环的摘除。摘除完毕，此时a的引用计数的副本是0，b的引用计数的副本是1，c和d的引用计数的副本都是0。那么先把副本为非0的放到存活组，副本为0的打入死亡组。如果就这样结束的话，就错杀了a了，因为b还要用，我们把a所引用的对象在内存中清除了b还能用吗？显然还得在审一遍，别把无辜的人也给杀了，于是他就在存活组里，对每个对象都分析一遍，由于目前存活组只有b，那么他只对b分析，因为b要存活，所以b里的元素也要存活，于是在b中就发现了原a所指向的对象，于是就把他从死亡组中解救出来。至此，进过了一审和二审，最终把所有的任然在死亡组中的对象通通杀掉，而root object继续存活。b所指向的对象引用计数任然是2，原a所指向的对象的引用计数仍然是1。
三、分代回收
分代的垃圾收集技术是在上个世纪80年代初发展起来的一种垃圾收集机制，一系列的研究表明：无论使用何种语言开发，无论开发的是何种类型，何种规模的程序，都存在这样一点相同之处。即：一定比例的内存块的生存周期都比较短，通常是几百万条机器指令的时间，而剩下的内存块，起生存周期比较长，甚至会从程序开始一直持续到程序结束。
从前面“标记-清除”这样的垃圾收集机制来看，这种垃圾收集机制所带来的额外操作实际上与系统中总的内存块的数量是相关的，当需要回收的内存块越多时，垃圾检测带来的额外操作就越多，而垃圾回收带来的额外操作就越少；反之，当需回收的内存块越少时，垃圾检测就将比垃圾回收带来更少的额外操作。为了提高垃圾收集的效率，采用“空间换时间的策略”。
原理：将系统中的所有内存块根据其存活时间划分为不同的集合，每一个集合就成为一个“代”，垃圾收集的频率随着“代”的存活时间的增大而减小。也就是说，活得越长的对象，就越不可能是垃圾，就应该减少对它的垃圾收集频率。那么如何来衡量这个存活时间：通常是利用几次垃圾收集动作来衡量，如果一个对象经过的垃圾收集次数越多，可以得出：该对象存活时间就越长。
