为什么Lua使用垃圾收集器而不是引用计数？

Question

我自己也听过并经历过：Lua的垃圾收集器会因为脚本部分的增长而导致严重的FPS下降。

我发现这与垃圾收集器有关，例如，每次创建的Vector（）userdata对象都会暂时存在，直到收集垃圾为止。

我知道Python使用引用计数，这就是为什么它不需要像Luas GC那样需要的任何巨大的性能执行步骤。

• 为什么Lua不使用引用计数来摆脱垃圾？

Answer 1

因为引用计数垃圾收集器很容易泄漏对象。

琐碎的例子：一个双向链表。每个节点都有一个指向下一个节点的指针 - 它本身由下一个节点指向。如果您只是取消引用列表本身并期望它被收集，那么您只是泄漏了整个列表 - none 节点的引用计数为零，因此它们都会保持相互之间活。使用引用计数垃圾收集器，只要有循环对象，您基本上需要将其视为非托管对象，并在完成后自行处理它。

请注意，除引用计数外，Python还使用适当的垃圾收集器。

Answer 2

虽然其他人已经解释了为什么需要垃圾收集器，但请记住，您可以将Lua中的垃圾收集周期配置为更小，更少频率或按需。如果您分配了大量内存并且正忙于绘制帧，那么将阈值设置得非常大，以避免收集周期，直到游戏中断为止。

Lua 5.1 Manual on garbage collection

Answer 3

您根据此声明制作的游戏中使用的是什么版本的Lua？当魔兽世界从Lua 5.0切换到5.1时，垃圾收集造成的所有性能问题都严重减少。

使用Lua 5.0的垃圾收集，收集垃圾（并阻止其他任何事件同时发生）所花费的时间与当前使用的内存量成正比，从而导致大量工作以最小化内存使用魔兽插件。

使用Lua 5.1的垃圾收集，收集器变为增量，因此它不像以前那样收集垃圾时锁定游戏。现在垃圾收集对性能的影响非常小，而大多数用户创建的插件中的代码都是非常低效的代码。

Answer 4

单独引用计数不足以使垃圾收集器正常工作，因为它不会检测周期。即使Python也不单独使用引用计数。

想象一下，对象A和B各自拥有对彼此的引用。甚至一旦你，程序员不再持有对任何一个对象的引用，引用计数仍然会说对象A和B有引用它们的引用。

有许多不同的垃圾收集方案，有些在某些情况下效果更好，有些在其他情况下效果更好。语言设计者可以尝试选择他们认为最适合他们语言的垃圾收集器。

Answer 5

通常，引用计数不能完全替代垃圾收集，因为可能存在循环引用。您可能希望阅读this page，了解为什么垃圾收集更适合引用计数。

Answer 6

您可能也对the Lua Gem about optimization感兴趣，{{3}}也有处理垃圾收集的部分。

Answer 7

看看一些CPython来源。 C代码的很大一部分是Py_DECREF和Py_INCREF。这本令人讨厌，乏味且容易出错的书籍在Lua中消失了。

如果需要，没有什么可以阻止你在C中编写Lua模块来手动管理任何繁重的私有分配。

Answer 8

这是一个权衡。人们已经解释了某些语言（这与Lua无关）使用收藏家的一些原因，但没有涉及这些弊端。

某些语言，尤其是ObjC，仅使用引用计数。这样做的巨大优势在于释放是确定性的 - 只要你放弃最后一个引用，它就能保证对象立即被释放。当您有内存限制时，这很关键。使用Lua的分配器，如果内存约束需要可预测的释放，则必须添加方法以强制立即释放底层存储，这会导致垃圾收集失败。

“WuHoUnited”说你不能这样做是错误的 - 它在iOS上使用ObjC以及在C ++中使用shared_ptr非常有效。你只需要了解你所处的环境，避免周期或在必要时打破它们。