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上篇說到垃圾回收器的一些基本原理。這次說說這個垃圾回收器最終效果啥呀。有著明確的需求,說起來會更清晰,更明確。

看代碼吧。

struct A
{
    int i,j,k;

    Begin_Member_Pointer(A)
    End_Member_Pointer

    
};


struct B
{
    pointer<A> data0;

    B()
    {
        data0 = gc.malloc<A>();
    }

    Begin_Member_Pointer(B)
    Member(data0);
    End_Member_Pointer

};

pointer<B> test()
{
    pointer<B> pB = gc.malloc<B>();
    //做一些事情
    return pB;
}

void main()
{
    pointer<B> pB = test();
    //做一些事情
    gc.collect();
    gc.compress();

}

看看上面的一段代碼,基本演示了怎么用這個垃圾回收器。

1.  gc.malloc< >(  ) 為對象分配空間,并調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。gc.malloc有多個參數(shù)的模板函數(shù),構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)直接放里面就可以。
2.  能被垃圾回收器回收的對象,必須定義一個以Begin_Member_Pointer(TypeName) 開始,以End_Member_Pointer結(jié)束,中間包含所有pointer類型成員變量的列表(順序無關(guān))。
3.  在任意時候調(diào)用gc.collect(  )來回收所有無用內(nèi)存,并會對所有被回收的對象調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。
4.  在回收后可以選擇調(diào)用gc.compress(  )來緊縮內(nèi)存。

當然現(xiàn)在如果有朋友讀過源碼,會發(fā)現(xiàn)和上面所有有些不一致,不過上面是最終的效果。

這里就對指針的使用有了一些限制,

1. 所有受垃圾回收器控制的內(nèi)存的指針是以 pointer<type> 的形式存在,而且是強制的。pointer類型不能轉(zhuǎn)化成普通指針,而且gc.malloc函數(shù)返回的也是pointer類型的指針,這個是必須的,因為要實現(xiàn)內(nèi)存緊縮,所有的指針必須受控)。
2. 所有的類型定義里面必須包含對成員指針的一個描述,見上面第2條。否則想上面在B的構(gòu)造函數(shù)中申請出來的A對象就無法被釋放了。

這些對成員的描述就是上面圖中粉紅色圓圈的指針了,如果沒有這些定義,有些內(nèi)存塊的可達性判斷就可能失效。

這里我做了一些簡化,暫時不考慮多核多線程,所以寄存器可以不考慮,這大幅降低了編碼的復雜度,使得代碼更容易理解。

先看看所有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)吧:

//掃描成員指針的函數(shù)指針
typedef void (*marker) (const void* ptr, void(*func)(const pointer_base&));

//根集
std::list<pointer_base *> gc_root_set;

//內(nèi)存塊節(jié)點
struct node
{
    
void* mem;        //內(nèi)存指針(普通指針)
    unsigned int size;    //內(nèi)存大小
    unsigned int mark;    //當前的標志
    marker func;        //掃描函數(shù)指針
    destructor finalizer;    //析構(gòu)函數(shù)指針
}
;

//內(nèi)存塊集
std::map<const void *, node> gc_holder;
//標志
unsigned int gc_marker = 0;
//標志當前指針是否屬于根集
bool gc_is_root_set_locked = false;
//所有指針集(用于緊縮)
std::multimap<const void*const pointer_base*> gc_pointer_set;
//緊縮時用的緩沖
std::map<const void*const void*> gc_swap_buffer;

上面就是全部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),需要說明的是:
1。 那個marker是一個函數(shù)指針,它的第二個參數(shù)也是個函數(shù)指針。
2。 了解C++的朋友可能會說,析構(gòu)函數(shù)不能對其取地址。當然這里用了一個小小的技巧---對析構(gòu)函數(shù)進行了包裝。

template <class _T>
void gc_destructor(_T* p)
{
    p
->_T::~_T();
}
;

typedef 
void (*destructor) (void*);

struct node
{
    
void* mem;
    unsigned 
int size;
    unsigned 
int mark;
    marker func;
    
//注意類型
    destructor finalizer;
}
;

node n;
//這是關(guān)鍵
n.finalizer = (destructor)&gc_destructor<_T>;

 

3。 注意gc_mark不是一個bool變量,它會隨著每次分配而++,在collect之前,會用++mark來標記所有可達內(nèi)存塊,即node.mark = gc_mark; 于是,所有mark值和gc_mark不等的內(nèi)存塊就需要被回收啦。

從下篇開始就逐個介紹各個函數(shù)了,最后再用宏或模板做出來一些語法糖,把見不得人的東西都包起來,就大功告成了。

posted on 2010-02-10 19:09 尹東斐 閱讀(2631) 評論(10)  編輯 收藏 引用

FeedBack:
# re: C++下垃圾回收器的實現(xiàn)(二)--析構(gòu)函數(shù)的地址?
2010-02-10 19:54 | jimmy
果然大牛啊!!  回復  更多評論
  
# re: C++下垃圾回收器的實現(xiàn)(二)--析構(gòu)函數(shù)的地址?
2010-02-12 12:23 | Benjamin
如果能考慮一下異常,會完整些  回復  更多評論
  
# re: C++下垃圾回收器的實現(xiàn)(二)--析構(gòu)函數(shù)的地址?
2010-02-13 12:00 | yindf
@Benjamin

完成了會考慮的,謝謝支持。  回復  更多評論
  
# re: C++下垃圾回收器的實現(xiàn)(二)--析構(gòu)函數(shù)的地址?
2010-02-18 12:04 | 路過
失敗的垃圾設計,買本《垃圾收集》來看看好不?  回復  更多評論
  
# re: C++下垃圾回收器的實現(xiàn)(二)--析構(gòu)函數(shù)的地址?
2010-02-18 20:01 | yindf
@路過

呵呵~~你看過的話在C++下實現(xiàn)一個吧,我求你了。  回復  更多評論
  
# re: C++下垃圾回收器的實現(xiàn)(二)--析構(gòu)函數(shù)的地址?
2010-02-18 21:53 | 路過
《Garbage Collection》Jones, Richard/ Lins, Rafael著,
強烈建議仔細讀讀這本書,去看看HP CPPGC源碼。概念不清,常識性錯誤。
唉。。。  回復  更多評論
  
# re: C++下垃圾回收器的實現(xiàn)(二)--析構(gòu)函數(shù)的地址?
2010-02-19 02:25 | yindf
@路過

HP gc看過啦,我在上篇提到過,HP gc有它的缺點。
C++不能完全控制指針,所以HP gc說過,它是“保守的”垃圾回收。

而我這個,就是精確的。  回復  更多評論
  
# re: C++下垃圾回收器的實現(xiàn)(二)--析構(gòu)函數(shù)的地址?
2010-02-20 00:15 | 路過
精確的?!Are you kidding?!  回復  更多評論
  
# re: C++下垃圾回收器的實現(xiàn)(二)--析構(gòu)函數(shù)的地址?
2010-02-20 22:41 | yindf
@路過

呵呵,只要是用gc malloc 分配出來的,都可以保證在不用的時候,通過collect收集。 HP gc不行。  回復  更多評論
  
# re: C++下垃圾回收器的實現(xiàn)(二)--析構(gòu)函數(shù)的地址?
2010-04-06 09:30 | 不知所謂
樓主你去看看樓上說的那本書好不咯?你這個所謂gc簡直就是幼稚得搞笑  回復  更多評論
  
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