漫画 | 垃圾回收实在是太垃圾了！

Posted 2021-09-07 码农翻身

1960年，人工智能之父 John McCarthy 在麻省理工大学做了一次重要演示

Lisp的担心很快就变成了现实

垃圾回收虽然在卖力工作，可是系统还是恢复不了。

在编程的世界中，内存分配每时每刻都在发生，从底层来讲，可以分为三类。

而Lisp中所有的数据都是“表”（List），都是在堆中动态分配的，如果它不支持GC，程序员管理表（List）估计就会疯掉。

为此， John McCarthy于1960年发表了一篇论文，提出了标记-清除算法。

算法分为两个阶段， 第一个阶段是标记， 从一个GC root集合出发，沿着“指针”找到所有活动对象

到了清除阶段，只需要把那些没有被标记的对象删除，释放空间就行。

标记-清除算法非常简单，容易实现，现在垃圾收集算法都是它的思想的延续。

仅此一点，McCarthy就可以成为GC算法之父。

可是标记-清除算法也有两个要命的缺点：分配速度慢，容易产生碎片。

为了解决这个问题， 1963年， 另外一位人工智能之父”的Marvin L. Minsky提出了著名的复制算法。

Minsky 的复制算法需要把整个空间平均分成两部分， 先在From空间进行分配，当From空间被占满，GC将活动对象复制到To空间， 复制完成后， From和To进行互换。

复制算法的第一步也是标记，但是找到活动对象以后，直接复制到另一半空间，所以能在较短时间内完成GC。

并且每次复制的时候，对象都会集中，避免碎片。

标记-清除算法和复制算法优缺点都非常明显。

1960年， George E. Collins独辟蹊径，提出了一个新的GC算法：引用计数

当时Collins可能没有注意到，引用计数法有个缺点，就是它不能回收“循环引用”

至此， 垃圾收集技术的三大算法已经集齐，GC根本性的内容已经完成。后人只是在GC大厦上修修补补罢了。

三位GC大佬说得没错，1970年出现的标记-压缩算法就是标记-清除和复制算法结合的产物。

标记压缩算法工作起来是这样的：

标记-压缩看起来和复制算法很像，但是算法实现要复杂得多

后来人们又发现：大部分对象的生存期限很短，生下来不久就变成垃圾

于是把对象进行分代，对不同的分代实施不同的垃圾收集算法

几十年过去了， 垃圾回收技术不断完善， 计算机的性能也越来越高。 

Lisp曾经遭遇的GC尴尬不会再出现了，GC逐渐成了编程语言的标配。 

当然， 还有些编程语言在坚守，因为他们承担着更重要的使命。

GC把程序员从内存管理中解放出来，世界上没有免费的午餐，付出的代价就是多了虚拟机/解释器这一层额外的开销。

也许有这么一天，程序员既不需要操心内存空间的管理，又可以充分发挥硬件的效率，期望这一天能够来临。 

嗯， 这一天其实已经来了，它就是Z语言， 参见《Z语言传奇》

（完）

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