参照カウントとガベージコレクションのトレース-Golang-php.cn

参照カウントとガベージコレクションのトレース

PHPz

リリース： 2024-09-03 10:32:09

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Reference Counting vs Tracing Garbage Collection

こんにちは、メンテステックです!

メモリ解放のコンテキストにおける参照カウントと参照追跡とは何かご存知ですか?

参照追跡 (または トレースガベージコレクション) と参照カウント (参照カウント) の違いは、各手法が使用できないオブジェクトメモリを識別して解放するために使用するアプローチにあります。使用期間が長くなります。
それぞれについて説明し、主な違いを強調します。

仕組み: メモリ内の各オブジェクトには、そのオブジェクトを指す参照 (またはポインター) の数を追跡するカウンターがあります。オブジェクトへの新しい参照が作成されると、カウンターがインクリメントされます。参照が削除されると、カウンタはデクリメントされます。カウンタがゼロに達すると、オブジェクトにアクセスできなくなり、解放できる (メモリを呼び出すことができる) ことを意味します。
利点:
- 理解と実装が簡単です。
- カウンタがゼロになるとすぐにメモリを収集するため、メモリの使用量を削減できます。
欠点:
- 参照サイクル: 1 つのサイクル内で 2 つ以上のオブジェクトが相互に参照する場合、それらの参照カウントがゼロに達することはなく、メモリリークが発生します。
- 参照の作成または削除のたびにカウンターの更新が必要となり、パフォーマンスに影響を与える可能性があるため、効率が低下する可能性があります。

仕組み: このアプローチには、マーキングとスキャンという 2 つの主なフェーズが含まれます。まず、ガベージコレクターはルート (グローバル変数、ローカル変数、レジスターなど) から開始し、メモリ内のオブジェクトへのすべての参照を追跡し、アクセス可能なオブジェクトにマークを付けます。次に、メモリをスキャンして、アクセスできなくなったマークされていない (解放された) オブジェクトを収集します。
利点:
- ガベージコレクターはサイクルに関係なく、アクセスできなくなったオブジェクトを識別できるため、参照サイクルの問題に悩まされません。
- 特定の種類のアプリケーション、特にメモリ管理が複雑な言語では、実行時間の点でより効率的になる可能性があります。
欠点:
- Go などの最新のガベージコレクターは、このような一時停止を最小限に抑えるように設計されていますが、プログラムの実行に一時停止が生じる可能性があります。
- 一般に、ガベージコレクターの実装方法によっては、追跡プロセスは参照カウントよりも複雑でリソースを大量に消費する可能性があります。

サイクル管理:
- 参照カウント: 2 つ以上のオブジェクトが相互に参照し、メモリリークを引き起こす参照サイクルの問題。
- 追跡: コレクターはアクセス可能なすべてのオブジェクトを追跡してマークするため、サイクルに問題はありません。
複雑さとパフォーマンス:
- 参照カウント: シンプルですが、各インクリメントおよびデクリメント操作は、特にポインターを使用して多くの操作を実行するプログラムのパフォーマンスに影響を与える可能性があります。
- トレース: より複雑で、プログラムの実行が一時停止する可能性がありますが、一般に、さまざまなメモリ使用パターンに対処する方が効率的です。
収集時間:
- 参照カウント: カウントがゼロになるとすぐにメモリを収集します。
- トラッキング: ガベージコレクターがサイクルを実行するときに、メモリを定期的に収集します。
実装:
- 参照数: 実装は簡単ですが、複雑なアプリケーションでは堅牢性が低くなります。
- 追跡: より堅牢ですが、ガベージコレクターの実装は非常に複雑になる可能性があります。