什么是GC 标记-压缩算法
需要对标记清除和GC复制算法有一定了解
GC标记-压缩算法是由标记阶段和压缩阶段构成。
标记阶段和标记清除的标记阶段完全一样。之后我们要通过搜索数次堆来进行压缩。
Lisp2 算法的对象
Donald E.Knuth
对象结构如图示：
Lisp2 算法在对象头中为forwarding指针留出空间，forwarding指针表示对象的目标地点。（设定forwarding时，还不存在移动完毕的对象）
概要
假设我们在下图所示的状态下执行GC
标记完后状态如下（过程与标记清除算法相同）
压缩完后的状态如下（可以看到，他们现在的位置是挨着的。）
这种算法并不会对对象的顺序产生影响，知识缩小了他们之间的空隙，让他们聚集在堆的一端。
步骤
压缩阶段代码
compaction_phase(){
set_forwarding_ptr() // 设置forwarding指针
adjust_ptr() // 更新指针
move_obj() // 移动对象
}
步骤一：设定forwarding指针
首先程序会搜索整个堆，给活动的对象设定forwarding指针。初始状态下forwarding是NULL。
set_fowarding_ptr(){
scan = new_address = $heap_start
while(scan < $heap_end)
if(scan.mark = TRUE)
scan.forwarding = new_address
new_address += scan.size
scan += scan.size
}
- scan 用来搜索堆中的指针，new_address指向目标地点的指针。
- 一旦scan找到活动对象，forwarding指针就要被更新。按着new_address对象的长度移动。
- 如下图示：
步骤二：更新指针
adjust_ptr(){
for(r :$roots) // 更新根对象的指针
*r = (*r).forwarding
scan = $heap_start
while(scan < $heap_end)
if(scan.mark == TRUE)
for(child :children(scan)) // 通过scan 更新其他对象指针
*child = (*child).forwarding
scan += scan.size
}
- 首先更新根的指针
- 然后重写所有活动对象的指针（对堆进行第二次的搜索）
步骤三：移动对象
搜索整个堆（第三次搜索），再将对象移动到forwarding指针的引用处。
move_obj(){
scan = $free = $heap_start
while(scan < $heap_end)
if(scan.mark == TRUE) // 判断是否是活动对象
new_address = scan.forwarding // 获取对象要移动的地点
copy_data(new_address, scan, scan.size) // 复制对象（移动对象）
new_address.forwarding = NULL // 将forwarding改为NULL
new_address.mark = FALSE // mark改为FALSE
$free += new_address.size // 指针后移
scan += scan.size // 指针后移
}
- 算法不会对对象本身的顺序进行改变，只会把对象集中在堆的一端。
- 算法没有去删除对象，知识吧对象的mark设置为FALSE
- 之后把forwarding改为NULL，标志位改为FALSE，将$free移动obj.size个长度。
优缺点
优点：可有效利用堆
使用整个堆在进行垃圾回收，没啥说的。任何的算法都是有得有失，用时间换空间。或者用空间换时间。重要的是它在这里
适不适用。
缺点：压缩花费计算成本
Lisp2 算法中，对堆进行了3次搜索。在搜索时间与堆大小成正相关的状态下，三次搜索花费的时间是很恐怖。也就是说，它的吞吐量要低于其他算法。时间成本至少是标记清除的三倍（当然不包含mutator）