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垃圾回收

垃圾回收是一种自动内存管理的形式。垃圾回收器试图回收垃圾，或者说由应用程序不再访问或修改的对象使用的内存。

跟踪垃圾回收器需要一些隐式的运行时开销，这些开销可能超出了程序员的控制范围，有时会导致性能问题。例如，常用的 Stop-The-World 垃圾回收器会在任意时间暂停程序执行，这可能会使垃圾回收语言不适合某些嵌入式系统、高性能服务器软件以及具有实时需求的应用程序。

一个更根本的问题是，垃圾回收器会违反引用局部性，因为它们故意努力寻找最近未访问的内存块。现代计算机体系结构的性能越来越依赖于缓存，而缓存的有效性取决于引用局部性的假设。一些垃圾回收方法比其他方法具有更好的引用局部性。分代垃圾回收对缓存比较友好，复制收集器会自动对内存进行碎片整理，从而有助于将相关数据放在一起。然而，垃圾回收周期的时机不佳可能会对某些计算产生严重的影响，出于这个原因，许多运行时系统提供机制，允许程序暂时挂起、延迟或激活垃圾回收周期。

尽管存在这些问题，但对于许多实际目的来说，用现代垃圾回收语言实现的分配/释放密集型算法实际上可能比使用显式内存管理的等效算法更快（至少在没有专家程序员的英雄式优化的情况下）。造成这种情况的一个主要原因是，垃圾回收器允许运行时系统以可能有利的方式摊销分配和释放操作。例如，考虑以下 C++ 程序

#include <iostream>
 
class A {
  int x;
public:
  A() { x = 0; ++x; }
};
 
int main() {
 for (int i = 0; i < 1000000000; ++i) {
   A *a = new A();
   delete a;
 }
 std::cout << "DING!" << std::endl;
}

提供此功能的最广泛使用的库之一是 Hans Boehm 的保守 GC。Oilpan 是一个为 C++ 设计的垃圾回收器，最初是为 Blink 设计的。如前所述，C++ 还支持一个称为 RAII（资源获取即初始化） 的强大习惯用法，它可以用于安全地自动管理包括内存在内的资源。