C#基础-gc算法

众所周知，c++是需要程序员手动管理内存的，然而手动释放内存很容易被程序员遗漏，从而导致资源浪费或内存泄露。为解决这个问题，垃圾回收器诞生了，代替程序员自动管理内存的释放。至于gc算法则是垃圾回收器清除垃圾的方法了。

本篇文章简单介绍一下各个gc算法的原理和优缺点

GC Root

GC roots are not objects in themselves but are instead references to objects.

.NET中可以当作GC Root的对象有如下几种：

1、全局变量

2、静态变量

3、栈上的所有局部变量(JIT)

4、栈上传入的参数变量

5、寄存器中的变量

在Java中，可以当做GC Root的对象有以下几种：

1、虚拟机（JVM）栈中的引用的对象

2、方法区中的类静态属性引用的对象

3、方法区中的常量引用的对象（主要指声明为final的常量值）

4、本地方法栈中JNI的引用的对象

标记清除法

原理：从GC Root开始递归，对可能引用的对象进行标记，没有标记的作为垃圾被回收

步骤：遍历并标记对象->回收死亡对象，清除存活对象的标记

缺点：

1.清除阶段还需要对大量死亡对象进行扫描，死亡对象多的话会相当耗时

2.清理出来的内存空间不连续

标记整理法

原理：从GC Root开始递归，对可能引用的对象进行标记，之后移动所有存活的对象，且按照内存地址次序依次排列，然后将末端内存地址以后的内存全部回收

步骤：遍历并标记对象->整理存活对象->回收

缺点：效率低

复制清除法

原理：遍历GC Root引用的对象，复制到另外的空间，并递归地对复制对象引用的对象进行复制，之后清除旧空间

步骤：递归复制->废弃旧空间

缺点：

1.复制开销大，存活对象多耗时大

2.浪费一半的内存

引用计数法

原理：为每个对象保存引用计数，引用增减时更新计数

步骤：不需要扫描，对计数0的对象进行垃圾回收

缺点：

1.无法释放循环引用的对象

循环引用

 A a = new A();
 B b = new B();
 C c = new C();
 A.b = b;
 B.c = c;
 C.a = a;

2.引用计数不能遗漏

3.不适合并行处理

分代搜集法

原理：对分配时间短的对象进行清理

比如Net，将内存中的对象分为了三代，每执行N次0代的回收，才会执行一次1代的回收，而每执行N次1代的回收，才会执行一次2代的回收。当某个对象实例在GC执行时被发现仍然在被使用，它将被移动到下一个代中上。

而在mono 中是分2代

各平台GC算法

关于Mono ，集成的是开源项目BOEHM ，BOEHM算法采用标记清除法

参考资料

《代码的未来》读书笔记：内存管理与GC那点事儿

垃圾回收机制GC知识再总结兼谈如何用好GC