19、垃圾回收机制详解

垃圾回收机制详解

在编程领域，垃圾回收是一个至关重要的概念，它能够有效地管理内存，提高程序的性能和稳定性。本文将深入探讨垃圾回收的相关知识，包括标记 - 清除算法、引用计数法和复制算法等。

垃圾回收的基本概念

在程序运行过程中，堆上分配的一些记录可能不再被程序变量通过指针链访问到，这些记录就被视为垃圾。垃圾回收的目的就是回收这些垃圾所占用的内存，以便用于分配新的记录。这个过程由运行时系统（与编译后的代码链接的支持程序）而非编译器来执行。

理想情况下，任何不再动态存活（在后续计算中不会被使用）的记录都应被视为垃圾。但实际上，我们很难总是确定一个变量是否存活。因此，我们采用一种保守的近似方法：要求编译器确保任何存活的记录都是可达的；让编译器尽量减少可达但不存活的记录数量；并且保留所有可达记录，即使其中一些可能并不存活。

标记 - 清除算法

标记 - 清除算法是一种常见的垃圾回收算法，它主要分为标记和清除两个阶段。

标记阶段

程序变量和堆上分配的记录构成一个有向图，程序变量是这个图的根。如果存在一条从某个根开始的有向边路径 r →· · · →n 到达节点 n ，则称节点 n 是可达的。可以使用深度优先搜索（DFS）等图搜索算法来标记所有可达节点。

以下是深度优先搜索的代码实现：

function DFS(x)
    if x is a pointer into the heap
        if rec