我问这个问题,首先不是因为垃圾收集的优点。我问这个问题的主要原因是我知道Bjarne Stroustrup说过c++在某个时间点上会有一个垃圾收集器。

话虽如此,为什么还没有加入呢?c++已经有了一些垃圾收集器。这是那种“说起来容易做起来难”的事情吗?或者还有其他原因没有添加它(并且不会在c++ 11中添加)?

交叉链接:

c++的垃圾收集器

澄清一下,我理解c++最初创建时没有垃圾收集器的原因。我想知道为什么不能添加收集器。


当前回答

要回答关于c++的大多数“为什么”问题,请阅读c++的设计与进化

其他回答

当我们比较c++和Java时,我们看到c++在设计时并没有考虑到隐式垃圾收集,而Java则是。

在C风格中使用任意指针这样的东西不仅不利于gc实现,而且还会破坏大量c++遗留代码的向后兼容性。

除此之外,c++是一种旨在作为独立可执行文件运行的语言,而不是具有复杂的运行时环境。

总之: 是的,在c++中添加垃圾收集是可能的,但是为了连续性,最好不要这样做。

虽然这是一个老问题,但仍然有一个问题我没有看到任何人解决过:垃圾收集几乎不可能指定。

特别是,c++标准非常谨慎地根据外部可观察到的行为来指定语言,而不是实现如何实现该行为。然而,在垃圾收集的情况下,实际上没有外部可观察到的行为。

The general idea of garbage collection is that it should make a reasonable attempt at assuring that a memory allocation will succeed. Unfortunately, it's essentially impossible to guarantee that any memory allocation will succeed, even if you do have a garbage collector in operation. This is true to some extent in any case, but particularly so in the case of C++, because it's (probably) not possible to use a copying collector (or anything similar) that moves objects in memory during a collection cycle.

如果不能移动对象,就不能创建一个单独的、连续的内存空间来进行分配——这意味着您的堆(或自由存储区,或任何您喜欢称呼它的地方)可能会随着时间的推移而变得碎片化。这反过来又会阻止分配成功,即使空闲内存比请求的内存多。

尽管有可能提出某种保证,即(本质上)如果您重复完全相同的分配模式,并且它在第一次成功,那么它将在后续迭代中继续成功,前提是分配的内存在迭代之间变得不可访问。这是一个非常微弱的保证,基本上毫无用处,但我看不到任何加强它的合理希望。

即便如此,它也比为c++所提议的更强大。之前的提议[警告:PDF](被放弃了)根本不能保证任何东西。在28页的提案中,你在外部可观察到的行为中看到的是一个单一的(不规范的)注释:

[注意:对于垃圾收集程序,高质量的托管实现应该尝试最大限度地回收不可访问的内存量。-结束注释]

至少对我来说,这引发了一个关于投资回报的严肃问题。我们将破坏现有的代码(没有人知道具体破坏了多少,但肯定是相当多),对实现提出新的要求,对代码提出新的限制,而我们得到的回报很可能是什么都没有?

即使在最好的情况下,我们得到的是基于Java测试的程序,以现在相同的速度运行可能需要大约6倍的内存。更糟糕的是,垃圾收集从一开始就是Java的一部分——c++对垃圾收集器施加了足够多的限制,以至于它几乎肯定会有更糟糕的成本/收益比(即使我们超出了提案所保证的范围,并假设会有一些收益)。

我要用数学方法总结一下情况:这是一个复杂的情况。数学家都知道,复数有两部分:实数和虚数。在我看来,我们这里的成本是真实的,但收益(至少大部分)是虚构的。

要回答关于c++的大多数“为什么”问题,请阅读c++的设计与进化

本来可以添加隐式垃圾收集,但它没有达到要求。可能不仅仅是因为实现的复杂性,还因为人们不能足够快地达成普遍共识。

引用Bjarne Stroustrup自己的话:

我本来希望是个收垃圾的 哪些可以选择启用 是c++ 0x的一部分,但是 我有足够多的技术问题 凑合着用一个详细的 如何规范这样的收集器 的其余部分集成 语言,如果提供的话。事实就是这样 基本上拥有c++ 0x的所有特性, 存在一个实验性的实现。

这里有关于这个话题的很好的讨论。

总体概述:

c++非常强大,几乎可以做任何事情。由于这个原因,它不会自动将许多可能影响性能的东西推给您。垃圾收集可以很容易地用智能指针(用引用计数包装指针的对象,当引用计数达到0时自动删除自己)实现。

c++在构建时考虑到了没有垃圾收集功能的竞争对手。与C和其他语言相比,效率是c++必须抵御批评的主要问题。

垃圾收集有两种类型…

显式垃圾收集:

c++ 0x通过shared_ptr创建的指针进行垃圾收集

如果你想要它,你可以使用它,如果你不想要它,你不会被迫使用它。

对于c++ 0x之前的版本,boost:shared_ptr是存在的,用途相同。

隐式垃圾收集:

但是它没有透明的垃圾收集。不过,它将是未来c++规范的一个焦点。

为什么Tr1没有隐式垃圾收集?

c++ 0x的tr1应该有很多东西,Bjarne Stroustrup在之前的采访中说tr1没有他想要的那么多。

c++没有内置垃圾回收的最大原因之一是,让垃圾回收很好地使用析构函数是非常非常困难的。据我所知,还没有人真正知道如何完全解决这个问题。有很多问题需要处理:

deterministic lifetimes of objects (reference counting gives you this, but GC doesn't. Although it may not be that big of a deal). what happens if a destructor throws when the object is being garbage collected? Most languages ignore this exception, since theres really no catch block to be able to transport it to, but this is probably not an acceptable solution for C++. How to enable/disable it? Naturally it'd probably be a compile time decision but code that is written for GC vs code that is written for NOT GC is going to be very different and probably incompatible. How do you reconcile this?

这些只是面临的问题中的一小部分。