这是一篇关于在异步 Rust 中实现 Scheme 语言的系列文章的第一部分，主要内容如下：

• 目标与需求：要实现一个Gc<T>智能指针，其行为类似Arc<tokio::sync::RwLock<T>>，支持线程安全的内部可变性，可包含满足'static + Send + Sync的数据类型，当不再被栈引用时能正确清理，包括循环引用。

• Gc<T>智能指针的实现：

  • 数据结构：由Gc<T>、GcInner<T>和GcHeader组成，通过NonNull<T>指针类型解决方差问题，使用PhantomData解决 drop 检查问题。
  • 线程安全的内部可变性：使用UnsafeCell实现线程安全的内部可变性，通过tokio的Semaphore实现读写锁，定义GcReadGuard和GcWriteGuard结构体来表示获取的资源。

• 垃圾回收：

  • 引用计数与循环：Rust 中确定对象是否应被释放的主要技术是引用计数，而Gc类型允许创建循环数据结构，需要实现并发循环收集算法来处理循环引用。
  • 同步循环收集：介绍了同步循环收集算法的代码，通过给节点着色并进行深度优先搜索来标记和收集循环垃圾，需要添加Trace trait 和 derive macro 来遍历Gc的子节点。
  • 扩展到并发：为处理并发中的增量和减量操作以及引用图的突变，添加了MutationBuffer和CyclicalReferenceCount等机制，将收集过程移到单独线程，并进行安全阶段的测试和清理操作。
• 测试：通过分析Arc的强引用计数来测试垃圾回收算法，也可以使用Gc类型进行测试，但需要注意线程安全问题。

总之，这部分内容详细介绍了在异步 Rust 中实现Gc<T>智能指针和垃圾回收的过程，包括各种数据结构的设计、线程安全的实现以及垃圾回收算法的细节。