我怎样才能在multithreading环境中实现垃圾收集？

你必须每个地址空间收集一次。 多个线程在同一个地址空间中运行，所以需要一个GC来处理这个问题。 对于产生不同进程的程序，每个程序都在自己的地址空间中运行，每个进程可以有一个GC。

在多线程的情况下，运行GC作为另一个线程是有意义的。 这样，您可以摆脱该线程的优先级，以确保整个程序的大体平稳运行。 对于一个单线程的进程来说，最简单的办法是把一个GC挂钩到“正常的”内存管理例程（特别是分配）中，但是你可以有两个线程，一个是原始进程的线程，一个是GC线程，再次确保半顺畅的表现。

停止世界收藏家是最简单的标记和扫描，标记和紧凑，停止和复制，你的名字。 在单线程程序中挂钩到内存管理例程的GC本质上就是“停止世界”。 在多线程的情况下，GC线程可以被线程调度器赋予特殊的权限（一旦决定运行，就使其不可中断），从而允许您从这样的特权线程运行“停止世界”的GC。

如果GC可能被mutator（也就是程序的其余部分）中断，特别是因为它只是另一个根本就没有特别处理的线程，你需要一个GC来处理mutator的干扰。 在这种情况下，您正在查看增量式GC。 IGC可以用于单线程，挂钩到内存管理的例程设置中，在这种情况下IGC可能被中断，例如超时，以确保整个系统的平稳运行; 它也可以在多线程系统中使用，在这种系统中，它只是与其他线程竞争运行时间。

如何找到一个程序的堆栈或一个程序的所有线程我不能告诉你，但是这些结构的布局应该记录在每个操作系统上。 抓住Boehm GC并扫描提示来源可能是有意义的。

当琼斯/林斯正在运送给你时，花一些时间在http://www.memorymanagement.org/ 。 更多的信息，正如Charly Martin上面所说的那样，Sun的员工在垃圾收集方面做了一些惊人的研究和开发，就像IBM Jikes RVM团队的成员和同事一样。

编辑：在阅读您对查理·马丁的评论之后，让我给你一个更加深入的建议：把Boem GC连接到你的系统并完成它 。 编写一个垃圾收集器很容易。 编写一个正确，高效，快速，行为良好，调优和强大的垃圾收集器几乎是不可能的。 使用现有的GC，并转到您的项目的有趣的部分。 不要被GC困住，或者更糟糕的是，执行不好的GC会让你烦恼不已。

大多数GC都称为“停止世界”GC – 在某些预定义点（“Gc点” – 例如调用点，跳转，返回）中，每个线程将检查是否存在某个想要执行GC循环的其他线程。 一旦所有线程都停止，GC循环将运行。

当然，还有其他的可能性 – 实时的，增量的，并发的（还有更多）地理信息系统也存在 – 搜索网络（你将主要找到已发表的论文），或者只是买一本关于地理信息系统的书

至于堆栈扫描有几种方法：

• 精确扫描：

  • 标签堆栈 – 你基本上保持2栈 – 一个值和一个“标签”。 什么标签取决于你需要什么，但它将主要是“参考”/“不参考”的标志

  • 没有标签的堆栈 – 基本上如果你有一个严格的语言类型，你可以在每个时间点（但更常见的是在每个“GC点”）知道堆栈的类型。 我会给你一个简单的解释器的例子（我刚刚做了）：

no-return function XY (int): load_param 1 ipush 1 iadd call Z (assume: int function Z (int, int)) new some_object call Y 

如果我们定义我们的GC poins为call / new，那么可能有3个点需要知道我们的堆栈类型（在XY函数入口堆栈被认为是“空”）：

• 调用Z – load_param加载一个int参数，ipush在栈上推入一个int – 2 int，没有任何东西给我们的GC在这里做
• 新的 – 调用Z从堆栈中使用2个整数，并放置一个int
• 调用Y – 新放置一个引用，所以现在我们有一个int和一个引用，GC已经知道那个引用

请注意，我说堆栈在函数入口处是“空的” – 它确实不是，但你可以分别分析每个函数，然后向上移动“调用堆栈”（你有一个返回指针的地方，所以你知道你在哪里必须返回 – 返回-1是一些电话，你也可以得到一个图像的堆栈。重复，直到你到达顶部）。

有两种方法可以记住这个信息（对于一个没有标签的堆栈）：

• 为每个GC点生成一个表格
• 为每个GC点生成一个代码片段（代码片段本身将标记引用的对象）

至于你什么时候收集这些信息，可能是预编译的或者是及时的。

这也可以应用于机器堆栈，但事情有点复杂，因为你可能也需要跟踪寄存器。

你应该可以在网上找到一些关于无标签堆栈的好文章。

还有进一步的修改，你添加例如。 “活泼”的信息给你的数据（好的，在栈上有一个引用，但是如果没有代码使用它的指令流，我可以把它当作无法访问）

• 保守的收集（而不是精确的扫描） – 你问自己“在堆栈上的这个值，解释为一个指针，一个引用”，如果它是那么“活着”。 这当然可以泄漏，如果有例如。 一个看起来像指针的整数（如果整数变化，内存将被释放，但也可能永远是韭菜）。 大多数c / c ++收藏家都是这样实现的，所以如果你好奇的话，就可以在那个方向上搜索。

每个进程是否都需要它自己的垃圾回收例程？

没有什么需要这个，但我会说这是常见的 – 为了简单起见，我会为每个进程有一个不同的GC实例（但只有一个用于所有线程）。 我想在这些进程之间可能会有一个共享内存分配器 – 唯一的好处是我可以更好地管理内存碎片（因为你控制更多的内存），但复杂性（inteproces通信/同步 – 糟糕），共享数据量缺乏独立性成为问题。 我在这里猜测，我对这种类型的GC（或者即使存在）也没有真正的经验 – 这对我来说似乎是常识。

在一个单独的线程/进程中从实际程序中运行垃圾收集器是一个好主意吗？

这得看情况。 将它保留在另一个线程中应该是一个好主意，但是这样做取决于你是否想让GC简单（“停止世界” – 所有其他线程都被暂停，所以它几乎不重要哪个线程执行我们的GC，但是如果它有它自己的线程则更好），还是你有特殊的要求（例如你的线程是实时的，不应该停止很长一段时间，那么你将有一个不同的GC线程并使用实时/增量GC算法）。

这一切都取决于你需要什么， 但是不管你做什么，记住 – 尽可能简单。

我几乎忘记了，从零开始编写自己的GC有一些很好的选择 – 例如。 看到LLVM ，他们声称“利用这些工具，只需要大约100行C ++代码，就可以直接为运行时发布类型精确的堆栈映射。 （只有预编译的代码，没有代码JIT生成支持）。 另外，你可以看看一些Java虚拟机的代码（例如phoneME高级虚拟机（CVM），而且据我所知，kaffe是非常可读的）。

免责声明：我曾经（作为一个学生项目）实施了一个精确的，停止世界，无标签，标记和扫描的GC – 这里写的所有内容都是我从经验中记住的结果，应该是正确的，但它可能不是“最佳实践”。 更正是受欢迎的。

你为什么要做自己的 GC？ 或者你只是想了解一般的GC？ Hrvoje推荐的Jones和Lin书很好， 维基百科的文章看起来不错。

Java 1.4.2之后的Java提供了一种增量混合GC，不会强制“停止世界”的停顿; 我们需要在Java ME世界中处理面向设备的Java。 在Sun Java网站上有一个相当不错的扩展论文 。

大多数每个GC环境（例如Java和.NET）都在垃圾回收期间暂停所有线程。

这是Maoni Stephens的博客 。 她是.Net GC目前的主要开发人员。

这是一篇关于并发GC的文章，讲述了.Net GC在这种情况下如何工作。