Lua 垃圾回收学习笔记

什么是垃圾回收

在计算机科学中，垃圾回收（Garbage Collection）是一种自动内存管理机制。它的主要目的是在程序运行时自动释放不再使用的内存空间，从而避免内存泄漏和堆溢出等问题。

在 Lua 中，垃圾回收是由解释器负责的。其基本原理是找出不再使用的变量、对象和数据结构，并将它们标记为垃圾，最终将这些垃圾所占用的内存空间回收。这样，就能保证程序不会因内存泄漏而耗尽系统资源，也能避免因无限制的内存分配导致堆溢出错误。

Lua 垃圾回收的实现

Lua 垃圾回收采用了自适应的方法，在执行过程中动态调整各种参数，以达到最高效的回收效果。它的具体实现方式如下：

• 引用计数（Reference Counting）：Lua 中采用了引用计数的方式来追踪对象的引用情况。每当一个新的引用指向某个对象时，该对象的引用计数就加 1；当一个引用被取消或超出作用域时，该对象的引用计数就减 1。当一个对象的引用计数变为 0 时，说明该对象已经不再被使用，可以将其回收。
• 标记-清除（Mark-Sweep）：当引用计数无法解决循环引用导致的内存泄漏问题时，Lua 会通过标记-清除算法来回收垃圾。这个算法简单来说是将所有的对象分成两类：可达和不可达，可达的对象在执行过程中都能被访问到，而不可达的对象已经无法被访问到了。然后，在执行过程中，Lua 会标记所有的可达对象，并将不可达对象回收。

Lua 垃圾回收的实例

luaCopy Code
-- 创建一个表
local t = {}

-- 给表添加元素
for i = 1, 1000000 do
    t[i] = i
end

-- 清空表
t = nil

-- 执行垃圾回收
collectgarbage("collect")

上面的代码中，我们首先创建了一个表 t 并向其中添加了一百万个元素。然后，我们将 t 设为 nil，从而释放之前占用的内存。最后，我们调用 collectgarbage() 方法来手动触发垃圾回收。这样，就可以保证程序运行期间内存使用量始终保持在一个合理的范围内，避免因大量的无效内存占用而导致程序运行缓慢或崩溃。