Сборка мусора — важнейший аспект управления памятью в языках программирования. Он автоматизирует процесс освобождения памяти, которая больше не используется, освобождая ресурсы и предотвращая утечки памяти. В этой статье мы рассмотрим различные методы сборки мусора, а также приведем примеры кода, иллюстрирующие их реализацию.

1. Подсчет ссылок.
   Подсчет ссылок — это простой метод сборки мусора, который отслеживает количество ссылок на каждый объект. Когда счетчик ссылок достигает нуля, объект считается мусором и его можно безопасно освободить. Вот пример на Python:

class MyClass:
    def __init__(self):
        self.other = None
# Create instances
obj1 = MyClass()
obj2 = MyClass()
# Create reference
obj1.other = obj2
obj2.other = obj1
# Remove references
obj1.other = None
obj2.other = None

2. Маркировка и очистка.
   Маркировка и очистка — это широко используемый алгоритм сбора мусора, который включает в себя два основных этапа. На этапе маркировки все доступные объекты помечаются как «используемые». На этапе очистки выявляются и освобождаются недостигнутые объекты. Вот пример на Java:

class MyClass {
    MyClass other;
}
// Create instances
MyClass obj1 = new MyClass();
MyClass obj2 = new MyClass();
// Create reference
obj1.other = obj2;
obj2.other = obj1;
// Remove references
obj1.other = null;
obj2.other = null;

3. Поколенная сборка мусора.
   Поколенная сборка мусора основана на наблюдении, что большинство объектов становятся недоступными вскоре после их создания. Он делит объекты на разные поколения в зависимости от их возраста и применяет разные стратегии сборки мусора к каждому поколению. Вот пример на C# с использованием платформы.NET:

class MyClass
{
    // ...
}
// Create instances
MyClass obj1 = new MyClass();
MyClass obj2 = new MyClass();
// Create reference
obj1 = null;
obj2 = null;
// Trigger garbage collection
GC.Collect();

4. Копирование сборки мусора.
   Копирование сборки мусора предполагает разделение памяти на две равные половины и размещение объектов в одной половине. Когда пространство заполняется, живые объекты копируются в другую половину, а первая половина очищается. Вот пример на Лиспе с использованием алгоритма Чейни:

(setq obj1 (cons 'a 'b))
(setq obj2 (cons 'c 'd))
(setq obj1 nil)
(setq obj2 nil)
(gc)

Сборка мусора — это фундаментальный механизм управления памятью в языках программирования. В этой статье мы рассмотрели несколько популярных методов сборки мусора, включая подсчет ссылок, пометку и очистку, сборку мусора поколений и сборку мусора копирования. Понимание этих методов и их реализации имеет решающее значение для написания эффективного и безопасного для памяти кода.