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How do garbage collection mechanisms work in high-level programming languages?

Feb 3, 2024

How do garbage collection mechanisms work in high-level programming languages?

垃圾收集机制在高级编程语言中是自动管理内存的一种方式。以下是垃圾收集的工作原理：

垃圾收集机制的工作原理

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标记-清除（Mark-Sweep）: 垃圾收集器会遍历内存中的对象，标记所有从根集合可达的对象。之后，未被标记的对象，即不可达的对象，将被视为垃圾并被清除。

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引用计数（Reference Counting）: 每个对象都有一个与之关联的引用计数器。当有一个新的引用指向该对象时，计数器加一；当引用失效时，计数器减一。当引用计数器为零时，对象被认为是垃圾并可以被回收。

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复制（Copying）: 内存被分为两半，对象在两个区域之间复制来回移动。活动对象被复制到另一半，而非活动对象被遗弃。这种方式减少了碎片化，但是牺牲了一半的内存空间。

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分代收集（Generational Collection）: 对象被分为几代。新生代中的对象经常被回收，而老年代中的对象回收频率较低。这是基于对象生命周期的统计特性，即大多数对象都是短命的。

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增量收集（Incremental Collection）: 垃圾收集器分步进行，不是一次性清理所有垃圾，从而避免长时间的停顿。

这些机制可以自动管理内存，减少内存泄漏和程序崩溃的风险。不同的语言和运行时环境可能实现了一种或多种这些机制。