C语言几乎唯一的缺点就是需要手动管理内存。除了这一点，我觉得其他语言都不如C语言。因此，虽然自动内存管理比较复杂，但我还是在scf编译框架中加入了静态GC算法。在编程方面，自动内存管理一般称为GC算法，是英文GarbageCollection的缩写。栈内存的管理比较简单，由编译器根据函数调用链自动管理。堆内存的管理由程序员在C语言中手动管理。程序员错误管理堆内存导致的BUG是C语言中最常见也是最难处理的BUG。因此，后来的编程语言都简化了内存管理，比如C++智能指针。C++的智能指针是一种半自动的内存管理机制：它在类的成员变量中放置一个指向堆内存的指针，在局部对象离开作用域时使用析构函数来完成堆内存的释放。因此，C++的效率要比其他语言快很多，因为当局部对象离开作用域时，在编译时就可以确定，不需要在运行时进行额外处理。也就是说，C++的智能指针是一种静态GC算法。在编译时处理的算法是静态算法。在运行时处理的算法是动态算法。动态算法依赖于运行时状态，对程序速度影响很大：因为框架处理对象内存的回收，所以用户程序不得不挂起，否则双方都会出现racecondition，这和C语言BUG中的野指针是一样的。写过C语言的都知道，多线程的野指针是非常难找BUG的，因为程序跑路了不知道核心会在哪里，BUG也不一定找得到。为什么程序员害怕拥有主控软件的车辆？因为程序员都知道多线程+竞争条件+野指针==随机crash+之后找不到第一种场景的动态GC算法，为了避免第二种情况，那么只能使用第一种情况。1、GC算法需要动态的吗？其实大可不必，不然C语言怎么手动管理内存。C语言的free()代码肯定是编译前写好的！只要free()位置写对了，C语言就不会出现bug，也不会出现内存泄漏。因此，只要编译器代替程序员加上free()，就可以自动管理内存。free()加入的地方，当然是在变量离开作用域的时候。如上图：有4个对象变量m0、m1、m2、m3，当main()函数返回时，它们离开了作用域，所以在main函数末尾自动加上释放代码，程序员做不需要手动释放内存。2.如何检测变量何时离开作用域？在编译器后端：1）代码的每个基本块是流程图上的一个节点，2）基本块之间通过跳转连接，3）基本块内部的代码是顺序运行的。因此，需要在两个基本块之间加入释放内存的代码。上面main()函数的流程图上图是前面main()函数的流程图。创建对象分为两步：第一步调用malloc()申请内存，第二步调用构造函数__init()初始化内存。（为了简化代码，我没有检查返回值为NULL）在第八个基本块m3=m0+m1+m2之后，m0,m1,m2不再使用，即它们3离开作用域.尽管m0、m1、m2在源码层面还在main()函数的范围内，但已经离开了后端的范围，因为后面的基本块不再使用它们。因此，在第8和第9个基本块之间应添加m0、m1和m2的释放代码。9号基本块会将指针m3->data赋值给dd，这样会将(m3->data)内存的引用计数加1。m3的释放代码可以放在9号和10号之间，m3之后将不再使用：这将使m3->data的引用计数为-1。此时内存数据有且只有1个引用计数（一开始就自带1），同时有且只有指针dd指向它。指针dd的释放是在for循环之后，也就是第10到11之间：这里的释放会将引用计数减为0，当引用计数为0时，调用free()函数将内存归还给系统。GC算法的三个要点：1）什么时候调用malloc()，2）有指针赋值时，引用计数应该+1，3）什么时候离开作用域，即对象变量以后不用了，引用计数应该为-1，如果减为0，再调用free()。3、跨函数指针分析，有时候，申请的内存不会在当前函数中释放，而是返回给上层调用函数。这时候GC算法就需要跨越函数调用链，进行指针解析。mat类的构造函数__init()前面的mat对象的成员指针m3->data是一个需要跨函数分析的指针。它是在构造函数中分配的内存，因为它是成员变量，所以必须在析构函数中释放。如果是局部变量，则在当前函数中释放：因为局部变量的作用域是当前函数。mat类的声明，成员变量的一些成员变量的有效时间，伴随着当前对象。局部变量的生效时间伴随着当前函数。成员变量在构造函数返回时仍然有效，所以它是malloc()请求的信息，传递给上层函数。这样：1）只知道在main()中被malloc()申请了，2）当dd=m3->data时只知道它指向的内存的引用计数+1，3）当释放m3，destruct函数设置引用计数-1后，引用计数不为0：内存仍然有效，dd指针仍然指向它。否则，dd就是一个野指针！mat类析构函数的__release()函数调用链在语义分析时很容易确定。抽象语法树AST上的每个函数调用都必须有一个调用函数和一个被调用函数。主调用者和被调用者构成了整个程序的函数调用图：最上面的是main()函数，最下面的是malloc()函数。以malloc为起点，main为终点，对图进行广度优先搜索，即可得到整个调用链。然后从离malloc最近的函数开始，逐层分析。函数调用图必须使用图的广度优先搜索（BFS）！不能使用深度优先搜索（DFS），因为一个上层函数可能会调用多个下层函数，而内存是在这多个下层函数中分配的。如上图：如果是DFS，分析顺序是A->D，这样D调用B申请的内存就会漏掉。如果是BFS，那么解析顺序是A->B->C->D->E，这样如果任何一个函数申请的内存传递给上层，（解析上层函数时）就不会错过了。4、递归调用的指针分析上图中C()和E()的相互调用构成了递归，在函数调用图上表现为循环。在这种情况下，两个函数中申请的内存会相互传递，这是最复杂的情??况！编译器中的处理方式是：do{delivery=check_delivery();}while(0==delivery);使用dowhile循环检查内存的传递，记录传递的变量和计数，直到没有变化为止。最后，在合适的地方加上free()代码：最后的总是最简单的，最后的才是最简单的。
