垃圾收集是否仅用于回收堆对象或堆和堆栈中的对象？答案

【问题标题】：Is garbage collection used for reclaiming just heap objects or objects in both heap and stack?垃圾收集是否仅用于回收堆对象或堆和堆栈中的对象？
【发布时间】：2023-03-17 00:19:01
【问题描述】：

我正在阅读 Scott 的 Programming Language Pragmatics，我想知道以下问题：

垃圾回收（例如通过引用计数）是否仅用于回收堆对象或堆和堆栈中的对象？

例如，在使用垃圾回收的 Python、Java 和 C# 中，一旦超出范围，堆栈对象是否会自动释放而不进行垃圾回收？

【问题讨论】：

@DiskJunky 你的意思是堆栈对象的释放是由垃圾收集器控制的吗？
在 C# 中，对象的管理方式比“堆栈”和“堆”要复杂得多。有不同级别的内存分配（Gen0 到 Gen2）、大对象堆等。在您的问题的上下文中，C# GC 两者兼而有之
从一开始，它们就从来没有真正在堆栈上。在 C# 中如何分配和释放内存是相当复杂的。排除非托管引用后，GC 将遍历所有相关的内存部分以根据需要解除分配
这个问题实在是太笼统了。你需要缩小范围。 C#、Python 和 Java 都有非常不同的垃圾收集方式。如果您想了解 Python 垃圾收集器，请仅询问 Python。 C# 和 Java 也是如此。

标签： java c# python garbage-collection programming-languages

【解决方案1】：

垃圾回收（例如通过引用计数）是否用于仅回收堆对象或堆和堆栈中的对象？

它仅用于堆对象。堆栈完全用于保证短生命周期的对象（即它们不会超过创建它们的函数）。对于那些对象，垃圾回收是不必要的。

虽然找出哪些对象是“堆对象”可能并非易事。例如，JVM 使用逃逸分析来检测可以分配在堆栈而不是堆上的对象。另一个例子是 C#，其中 async 方法中的值类型局部变量通常要在堆上分配。

【讨论】：

谢谢。如果我理解你，Java既有堆对象也有堆栈对象（如你的例子），垃圾收集仅适用于堆对象而不适用于堆栈对象。 C# 也有堆栈对象吗？你能举一些例子吗？ Python 是否也同时具有堆栈和堆对象？（如果实现很重要，CPython）
JVM 的一些实现使用垃圾收集来回收未使用的堆栈帧。如果 JVM 不使用本机堆栈，则使用堆上的帧对象列表是可行的策略。
@Tim 在 Java 和 C# 中，基本类型的局部变量，如 int，通常分配在堆栈上。 C# 也有自定义值类型，例如 DateTime，其行为相同。
@svick 的“原始类型”是指预定义类型，即类型而不是自定义类型？

【解决方案2】：

堆栈中根本没有任何“释放”。所以，是的，垃圾收集器不参与这个过程。一旦您不需要它，您放入堆栈的所有内容都会被程序忘记。应用程序通常只是简单地从堆栈的指针中减去对象的大小（以字节为单位），这相当于清理上次放置的所有内容。

【讨论】：

谢谢。 Python、Java 和 C# 有堆栈对象吗？
在 C# 中，值对象存储在堆栈中。如果我记得的话，Java 的工作方式类似。 Python 中的内存管理取决于它的实现。
@DanilEroshenko “在 C# 中，值对象存储在堆栈中。”这是一个危险的错误简化。
是的，我听说过拳击。但是如果我不简化的话，那会是很多文字。问题是“是否涉及垃圾收集”，无论如何简短的回答是“否”。
@DanilEroshenko 这不仅仅是拳击。例如，使用class C { int i; }，i 将在堆上分配（至少在当前的 CLR 实现中）。在这些情况下，GC参与。

【解决方案3】：

Java 中的垃圾收集器仅声明堆中的对象，但它会跟踪堆栈内存，以查看是否仍有任何堆对象在被声明之前被引用。一旦方法调用结束，堆栈内存就会被声明。

【讨论】：

【解决方案4】：

在 Java 中，对象仅驻留在堆中。如果这可以帮助你。

【讨论】：

这不能回答问题。此外，JVM 有时会使用转义分析在堆栈上分配对象。
带有逃逸分析的事件，对象未在 HotSpot JVM 的堆栈上分配。转义分析可以实现标量替换 - 用一堆局部变量（显然在堆栈上）替换对象。