programming-languages - 对于实时编程，在确定性方面，引用计数是否比垃圾回收有优势？

如果您要设计一种具有自动内存管理功能的编程语言，那么使用引用计数是否可以提供确定性保证，而垃圾收集器是不可能做到的？

对于功能性语言还是命令性语言，这个问题会有不同的答案吗？

最佳答案

保证一词很重要。这是可以为您提供引用计数的保证:

分配中用于调整引用计数的恒定时间开销。

释放引用计数为零的对象的恒定时间。 (关键是您不能立即减少该对象的子代；相反，当该对象用于满足将来的分配请求时，必须懒惰地执行此操作。)

当相关的空闲列表不为空时分配新对象的恒定时间。此保证是有条件的，并不值得。

使用引用计数无法保证以下几点:

分配新对象的恒定时间。 (在最坏的情况下，堆可能会增长，并且取决于系统，组织新内存的延迟可能会很大。甚至更糟的是，您可能会填满堆而无法分配。)

回收并重用所有无法访问的对象，同时保持其他操作的恒定时间。 (标准的引用计数器不能收集循环垃圾。有许多巧妙的解决方法，但是通常它们会使用于简单操作的固定时间保证无效。)

现在有一些实时垃圾收集器为暂停时间提供了非常有趣的保证，并且在最近5年中，引用计数和垃圾收集方面都有了非常有趣的发展。在我作为一个知情的局外人那里，没有明显的赢家。

IBM的David Bacon和Technion的Erez Petrank进行了一些有关引用计数的最新最佳工作。如果您想学习复杂的现代引用计数系统可以做什么，请查阅他们的论文。除其他外，他们正在以惊人的方式使用多个处理器。

有关更一般的内存管理和实时保证的信息，请查看International Symposium on Memory Management。



因为您询问担保问题，所以没有。但是对于内存管理而言，对于命令性语言(很多突变但分配率低)，不纯功能语言(几乎没有任何突变但分配率高)和纯懒惰的功能语言(很多)，性能折衷却大不相同。突变(所有这些都认为正在更新)和较高的分配率)。