24、MRI垃圾回收机制详解

MRI垃圾回收机制详解

1. 垃圾回收基础概念

在程序运行过程中，会不断创建新对象。当MRI（Matz’s Ruby Interpreter）把空闲列表（free list）中的所有剩余对象都用完时，垃圾回收（GC）系统会暂停程序，识别出代码不再使用的对象，并回收它们的内存，以便分配给新对象。若未找到未使用的对象，Ruby会向操作系统请求更多内存；若没有可用内存，Ruby会抛出内存不足异常并停止运行。

那些程序分配但不再使用的对象被称为垃圾对象。为了识别这些垃圾对象，MRI会遍历对象C结构中的指针，从一个对象的引用追踪到另一个对象，以此找出所有活跃对象。

2. 标记过程（Marking）

• 标记活跃对象 ：MRI通过一种名为位图标记（bitmap marking）的技术来保存已标记和未标记对象的信息。具体来说，它将活跃对象的标记以一系列位的形式保存在一个名为空闲位图（free bitmap）的数据结构中。MRI使用单独的内存结构来存储空闲位图，而不是将标记信息保存在对象附近。
• 标记的原因 ：使用单独的内存结构存储标记位与Unix的写时复制（copy-on-write）内存优化技术有关。写时复制允许Unix进程共享包含相同值的内存。通过单独保存标记位，MRI可以最大化跨进程中包含相同值的内存量。在Ruby 1.9及更早版本中，标记位保存在每个RVALUE结构内部，这导致垃圾回收器在标记活跃对象时几乎会修改Ruby的所有共享内存，使得写时复制优化失效。

3. 清扫过程（Sweeping）

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