Question

生活垃圾回收器是怎么实现的？

生活垃圾回收器是怎么实现的

Answer 1

垃圾回收器（Garbage Collector）是CLR 里的一个功能，所以它只能处理CLR所管辖范围内的代码内存（即托管内存）
垃圾回收期会检查托管堆中是否有应用程序不再使用的任何对象。如果有，他们的内存就可以回收。
原理：
JIT编译器生成本地代码时，还会创建一个内部使用的表。从逻辑上来讲，该表中的每个记录项都代表在方法的本地CPU指令中的一个字节偏移范围，针对每个范围，这个记录项都记录了包含着根的一组内存地址和CPU寄存器。（这个记录项的每个内存地址和CPU寄存器即是根，根只是抽象的说法）
一、 垃圾回收器开始执行时，它假设堆中的所有对象都是垃圾。垃圾回收器沿着线程栈上行以检查所有根（然后遍历所有类型对象上的所有根），如果发现一个根引用了一个对象，就在对象的“同步块索引字段”上开启一个位（对象就是这样标记的），如果对象里又引用有其他对象，则会遍历所有对象以标识。检查好所有根之后，堆中将包含一组已标记和未标记的对象。不可达的对象所占的内存可以回收。
二、垃圾回收器线性遍历堆，以寻找未标记对象的连续内存。如果发现的内存块比较小，垃圾回收器会忽略它们。但是，如果发现大的、可用的连续内存块，《垃圾回收器会把非垃圾的对象移动到这里以压缩堆》。注：碎片整理的工作，第一次把0代残留对象都压入1代托管堆，0代全部清空！
很自然，移动内存中的对象之后，包含“指向这些对象的指针”的变量和CPU寄存器现在都变得无效。所以，垃圾回收器必须重新访问应用程序的根，并修改他们来指向队形的新内存地址。（另外，如果对象中的字段指向的是另一个已移动了位置的对象，垃圾回收器也要负责改正这些字段。）堆内存压缩之后，托管堆的NextObjPtr 指针将指向紧接在最后一个非垃圾对象之后的位置。
我感觉GC耗费性能主要在第二阶段，第一阶段只不过是一个遍历标记，没啥复杂度，瞬间会结束，而第二阶段则会压缩标记对象，清空未标记对象，更主要的是对应根的内存地址和CPU寄存器要相应的改变，这是比第一阶段要复杂多的算法！