面试题：Go的垃圾回收器（GC）如何处理循环引用的对象

Question

Go语言中存在对象之间的循环引用情况，详细说明Go的垃圾回收器是如何检测并处理这些循环引用对象，以确保内存被正确回收的。

Answer 1

1. 标记 - 清除算法基础：
   • Go语言的垃圾回收器（GC）采用三色标记 - 清除算法。在这个算法中，对象被分为三种颜色：白色、灰色和黑色。
   • 白色：代表尚未被垃圾回收器访问到的对象。在垃圾回收过程结束时，白色对象会被回收。
   • 灰色：代表已经被垃圾回收器访问到，但它的子对象还没有被全部访问的对象。
   • 黑色：代表已经被垃圾回收器访问到，并且它的所有子对象也都被访问过的对象。
2. 检测循环引用：
   • 在标记阶段，垃圾回收器从根对象（如全局变量、栈上的变量等）开始，将所有可达对象染成灰色。
   • 接着，垃圾回收器不断从灰色对象队列中取出对象，将其染成黑色，并将其引用的对象染成灰色。
   • 这个过程会持续进行，直到灰色对象队列为空。此时，所有可达对象都已经被染成黑色，而白色对象就是不可达对象，其中可能包含循环引用的对象。
   • 例如，假设有两个对象A和B，A引用B，B引用A，形成循环引用。在标记过程中，如果没有从根对象可达这两个对象，那么A和B最终都会保持白色，被判定为不可达对象。
3. 处理循环引用对象：
   • 在清除阶段，垃圾回收器会扫描堆内存，回收所有白色对象所占用的内存空间。对于循环引用的白色对象，它们所占用的内存同样会被回收。
   • 因为Go语言的垃圾回收器基于可达性分析，只要对象从根对象不可达，无论是否存在循环引用，都会被判定为垃圾对象并回收其内存，从而确保内存被正确回收。