сталкиваемся со знакомой проблемой имитации указателей - раздражающей, но безвредной. Каждый раз, когда будет найдено значение, соответствующее адресу некоторого объекта, этот объект помечается и включается в рекурсию.

Внешние объекты

При управлении несколькими пространствами памяти можно встретить объекты, находящиеся не в главном пространстве, в котором происходит сборка мусора, а в другом пространстве по вашему выбору. Тот факт, что объект является внешним, не снимает с вас ответственности - он вполне может ссылаться обратно, в управляемое пространство. Если это пространство не было рассчитано на эффективный перебор указателей (то есть не имеет заголовков объектов), дальше выкручивайтесь сами.

Сборка мусора

Итак, к концу фазы пометки вы определили доступные объекты. Что же дальше? Без дескрипторов и ведущих указателей уплотнение неоправдано, поскольку не существует единого места, в котором можно было бы обновить адрес перемещаемого объекта. Теоретически можно сделать второй проход по памяти и обновить все указатели тем же способом, который использовался при пометке доступных объектов. Прежде чем это делать, закупите побольше акций производителей мощных RISC-компьютеров: работы у них прибавится. Более практичное решение - организовать сборку мусора на месте.

Если вы не можете гарантировать, что все объекты происходят от общего предак, деструкторы лучше не вызывать (а если можете, то зачем использовать такую извращенную и ненадежную архитектуру?). Вполне может оказаться, что вы имеет дело с int или char*; никто не гарантирует, что у вашего объекта есть v-таблица! Не забывайте о том, что С++ - это все-таки не Lisp и не SmallTalk.

Последовательная сборка мусора

Алгоритмы пометки и удаления довольно трудно реализовать в последовательном варианте, но при должном внимании возможно и это. К сожалению, подробности выходят за рамки этой книги, но они относятся не к С++, а к выбранным вами конкретным алгоритмам.

Итоговые перспективы

В двух последних главах я попытался показать, как сделать на С++ то, для чего он не предназначен. В методиках управления памятью сочетается все, о чем говорилось в книге, от простейших умных указателей и гомоморфизма до объектов классов и подсчета ссылок. Но имеет ли все сказанное какое-нибудь практическое значение или является высокоинтеллектуальным развлечением?

Во-первых, лучший способ понять границы возможностей С++ и разобраться в его идиомах - залезть в дебри управления памятью. Даже если в ваших проектах это не нужно, хорошее понимание языковых ограничений и представления объектов в памяти только пойдет вам на пользу. В конце концов, это повысит вашу квалификацию в отладке, поскольку вы будете досконально понимать, как объекты хранятся в памяти.

Во-вторых, в один прекрасный день перед вами может возникнуть задача: организовать серьезное управление памятью по промышленным стандартам. Когда эта беда произойдет, вы будете к ней готовы. И помните, что эти главы не содержат конкретных решений, а лишь показывают, как реализуются на С++ алгоритмы, выкопанные пыли академических изданий. Все описанные приемы пригодятся, но мы лишь мимоходом коснулись этой обширной темы.

В-третьих, представьте себе вечеринку по С++. Вы ждете, когда окружающие придут в хорошее расположение духа, берете мартини и произносите ключевую фразу: Помню, летом 95-го делали мы один проект на С++, и возникла задача: реализовать схему сборки мусора с уплотнением Развлекайтесь!

ПРИЛОЖЕНИЕ

Java против C++

При виде ажиотажа, поднятого вокруг Java, невольно возникает вопрос: а не является ли это обычной рекламной шумихой, единственная цель которой - заставить вас купить очередной язык, обновить компьютер и приобрести кучу книг? Верятно, вам приходилось видеть, как обозреватели в вашем любимом компьютерном журнале называют Java новой версией С++. Если это действительно так, то стоит ли вам, знатоку С++, беспокоиться об этом новом языке?

Java - это просто диалект С++. Кое-кто называет Java вычищенным вариантом С++, из которого убраны некоторые редко используемые и нелогичные возможности. Выходит, вы почти что знаете Java, не открыв ни одной книги. Тем не менее, у Java есть определенные аспекты, способные поколебать вашу уверенность. В этом приложении рассматриваются некоторые отличия между языками.

Забудьте о ручном управлении памятью, благодаря которому на С++ можно писать приложения, превосходящие Java-аналоги по быстродействию и более эффективно расходующие память. Разработчики Java ликвидировали ручное выделение и освобождение памяти (пример 1 ), стремясь снизить вероятность ошибок при кодировании.

Пример 1

int* pt = new int; delete pt;

Арифметические операции с указателями в Java отсутствуют (см. пример 2). Массивы Java представляют собой настоящие массивы, а не указатели, как в С++. Используемая в Java модель указателей фактически ликвидирует синтаксис указателей С++. Изменения были внесены для предотвращения случайных нарушений памяти и порчи данных из-за ошибочных смещений в арифметических операциях с указателями.

Пример 2

char* na = Bob Smith na++;

Java предотвращает утечки памяти за счет ее автоматического освобождения - своего рода автоматическая сборка мусора.

Кроме того, размер встроенных типов данных в Java не зависит от компилятора или типа компьютера, как в С++. Типы данных имеют фиксированный размер - скажем, int в Java всегда является 32-разрядным числом (табл. 1 ). Компилятор Java генерирует инструкции байт-кода, которые эффективно преобразуются в набор машинных команд.