这是一个关于用 Rust 实现 Lox 编程语言的垃圾回收（GC）的项目总结：

• 项目背景：几年前对实现编程语言感兴趣，使用 Rust 遵循《Crafting Interpreters》，实现了支持 Lox 语言所有特性的字节码解释器，但存在内存泄漏问题，现在重新审视并改进内存管理方案。
• 目标：实现与 C 实现相当的标记-清除（mark-and-sweep）GC，过程中会使用较多unsafe语句。
• 管理内存：定义了垃圾和 GC 的作用，软件需在计算机内存（RAM）中存储数据，Lox 是托管高级语言，VM 会自动处理堆内存的分配和回收，GC 组件负责此操作。
• 垃圾收集：GC 的重要任务是确定不再使用的数据，Lox 中的对象通过引用传递，GC 采用标记-清除算法，分为标记和清除两个阶段，确定可达对象和不可达对象。
• 语言差异：Rust 中变量有三种类型，遵循借用检查器规则，而 Lox 语义中对象通过引用传递，无共享或独占之分，两者在处理对象上存在差异，严格遵循 Rust 借用检查器规则时，无法实现两个变量修改同一内存地址。

• 解决方法：

  • 引用计数：利用 Rust 的Rc<T>和RefCell<T>实现共享可变引用，但要注意避免创建循环引用，Lox 允许循环引用，此方法单独使用不安全。
  • 对象管理器：通过对象管理器显式建模 Lox 的堆，对象持有堆中数据的索引，避免直接使用内存指针，但存在性能问题，且不能将内存返回给操作系统。
  • 不安全实现：仿照原始 C 实现定义结构，使用NonNull<T>等，通过unsafe实现一些操作，虽有风险但在 VM 内可保证安全性。
• 后续思考：可以利用 Rust 的类型系统证明 GC 的安全性，如使用Pin<T>等，还有很多在 Rust 中提供 GC 库的发展，如相关文章所述。最后感谢阅读，可查看项目仓库和旧的 GC 实现仓库。