垃圾回收教程
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垃圾回收教程 |
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在 C 和 C++ 等语言中，我们在运行时创建的对象（例如使用 malloc() 或 new）必须显式删除。内存泄漏是由于对象被分配，然后丢失且从未被释放而导致的。可以编写内存跟踪系统，为我们分配内存并知道何时不再需要它。包括 Lua 在内的一些语言内置了此功能。
有多种方法可以跟踪哪些内存对象不再需要。一旦应用程序的变量不再引用某个对象，该对象就被称为不可达。不再可达的对象变为可删除对象，是自动处理或垃圾回收的候选对象。
在以下示例中，我们创建了一些 Lua 对象并将它们分配给变量。如果我们给变量分配其他值，并且没有其他变量引用之前的对象，那么它们就变得不可达。如果没有垃圾回收，这将导致内存泄漏。例如，
> t = { this="table"; 1,2,3 } -- construct a table and assign it to "t"
> t = nil -- set "t" to nil and the table becomes unreachable
>
> s = "a string" -- create string variable
> s = "another string" -- when set to another value the old value becomes unreachable
有各种类型的收集器以及与垃圾回收相关的许多术语 [1]。最简单的收集算法之一是引用计数。在这里，我们只在每个分配的对象中保留一个计数，记录引用（或使用）它的对象的数量。当引用另一个对象的对象数量减少到零时，该对象变得不可达（且未使用），并且可以被释放。这方面的一个小复杂性是循环引用，即对象 A 引用对象 B，而 B 引用 A。只要其他对象引用 A 和/或 B，这都没问题，但当它们不再引用时，A 和 B 将形成一个岛。它们现在是一组由于循环引用而不可达且相互永久存在的对象。除非扩展引用计数收集算法，否则该岛将永远不会被释放。例如，
> a = {}
> b = {}
> a['other'] = b
> b['other'] = a -- now we have a cyclic reference
> a,b = nil,nil -- oh dear, we don't have a reference to the 2 tables now
> -- there are two tables which are unreachable
为了消除上述算法中的岛屿，我们可以遍历系统中所有变量，查看它们引用了哪些对象。如果变量发现某些对象不可达，我们可以对其进行垃圾回收。此算法称为标记和清除，即我们标记所有可达对象，并清除剩余的对象。Lua 仅使用标记和清除垃圾回收算法。其优点是我们不必对对象进行引用计数，因此不会出现循环引用问题。缺点是该算法需要处理时间，并且可能是实时应用程序中的一个问题。
注意：如果我们能将标记和清除收集算法的处理分布开，而不是一次性完成所有工作，那么它对宿主系统来说会更透明。这被称为增量垃圾回收。此更改是在 Lua 5.1 版本中进行的。
Lua 提供了一些函数来控制和查询垃圾回收的状态。在 CoreFunctionsTutorial 中有更多详细信息。
collectgarbage(opt [, arg]) [2] 是垃圾回收器的接口。
请参阅参考手册的 2.10 节 [3]。
维基上的其他页面更详细地介绍了 Lua 中的垃圾回收。建议阅读以下内容