Как работает сборка мусора в современных системах программирования?

Сборка мусора в современных системах программирования работает благодаря специальному программному модулю, который входит в состав среды исполнения. ru.wikipedia.org Этот модуль периодически запускается, определяет, какие из созданных в динамической памяти объектов больше не используются, и освобождает занимаемую ими память. ru.wikipedia.org

Как сборщик мусора понимает, какие объекты больше не нужны, — с помощью анализа ссылок. dzen.ru Каждый объект в памяти может быть доступен через переменные, поля классов, элементы списков и так далее. dzen.ru Сборщик мусора отслеживает, какие объекты на что ссылаются, и если на объект больше никто не ссылается, значит, он не нужен — и его можно удалить. dzen.ru

Некоторые алгоритмы сборки мусора:

• Счётчик ссылок. dzen.ru uncaughtexception.ru Каждый объект хранит число — сколько на него сейчас ссылаются. dzen.ru
• Трассировка графа объектов. dzen.ru Сборщик мусора отмечает все объекты, к которым можно добраться от «корней» (главных переменных программы). dzen.ru Остальные — «мусор», их можно удалить. dzen.ru
• Поколенческая сборка. dzen.ru Объекты делятся на «молодые» и «старые». dzen.ru Считается, что большинство объектов быстро умирают, поэтому часто проверяют только молодые объекты, а старые — реже. dzen.ru
• Сборка с перемещением. dzen.ru После удаления ненужных объектов память может быть фрагментированной. dzen.ru Такой сборщик сжимает объекты и уплотняет память, чтобы она была более эффективной. dzen.ru

Периодичность запуска сборщика мусора определяется особенностями системы. ru.wikipedia.org Сборщик может работать в фоновом режиме, запускаясь при неактивности программы (например, когда программа простаивает, ожидая ввода данных пользователем). ru.wikipedia.org