如何限制Python程序物理内存占用，使其优先使用交换内存？

针对你的需求，在Ubuntu 20.04上可以通过以下几种方式实现：

方法1：用ulimit临时限制（会话级） #

ulimit可以快速限制当前终端会话内进程的物理内存占用，操作简单：

• 先在终端执行：

  ulimit -m 4194304
  

  这里的4194304是4G对应的KB数（410241024），-m参数专门限制进程的常驻物理内存（RSS）。
• 接着在同一个终端启动你的Python程序：

  python3 your_script.py
  

• 说明：当程序物理内存占用触达4G上限后，系统会自动将超出的内存页转存到swap分区，不会直接终止进程。但这个限制只对当前终端会话有效，关闭终端后就失效了。

方法2：用prlimit单独管控进程（更灵活） #

prlimit可以精准针对单个进程设置内存限制，无需影响整个终端会话：

1. 启动程序时直接设置：

   prlimit --rss=4G:4G python3 your_script.py
   

   --rss=4G:4G表示将物理内存的软、硬限制都设为4G，软限制是进程会收到警告的阈值，硬限制是绝对上限。
2. 给已运行的进程加限制：
   • 先通过ps aux | grep python3找到目标Python进程的PID；
   • 然后执行：

     prlimit --rss=4G:4G -p <你的进程PID>
     

方法3：用cgroup v2实现持久化限制 #

如果需要长期固定这个内存限制，或者要管理多个进程，cgroup v2是更合适的方案（Ubuntu 20.04默认支持）：

1. 创建专属的cgroup内存控制组：

   sudo mkdir -p /sys/fs/cgroup/memory/python_mem_limit
   

2. 设置该组的物理内存上限为4G：

   sudo bash -c 'echo 4G > /sys/fs/cgroup/memory/python_mem_limit/memory.max'
   

   memory.max参数控制该组内进程能使用的最大物理内存，超出后系统会自动使用swap。
3. 将Python进程加入这个控制组：
   • 启动程序时直接加入：

     sudo cgexec -g memory:/python_mem_limit python3 your_script.py
     

   • 给已运行的进程加入：

     sudo bash -c 'echo <你的进程PID> > /sys/fs/cgroup/memory/python_mem_limit/cgroup.procs'
     

4. 说明：cgroup的配置会保留到系统重启，若要开机自动生效，可以把上述设置命令写入/etc/rc.local或者创建一个systemd服务。

额外注意点 #

• 先确认你的swap分区已正常挂载并可用，用free -h命令即可查看swap的使用状态；
• 当程序频繁使用swap时，运行速度会明显变慢——这是磁盘IO远慢于物理内存的正常现象，若对性能有要求，可能需要优化程序本身的内存占用；
• 如果你的Python程序会创建子进程，ulimit和prlimit的限制会被子进程继承，cgroup则会统一管控组内所有进程的总内存占用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ToughMind