Lua（垃圾回收）

Lua垃圾回收机制概述

Lua采用自动垃圾回收机制（Garbage Collection, GC），主要基于标记-清除（Mark-and-Sweep）算法实现。Lua管理的内存包括字符串、表、函数、线程、用户数据等对象，通过引用计数和周期性扫描来释放不再使用的内存。

垃圾回收的基本原理

Lua的GC分为两个阶段：标记阶段和清除阶段。标记阶段会遍历所有活跃对象，标记仍在使用的对象；清除阶段会释放未被标记的对象。Lua的GC是增量式的，允许分步执行以减少对程序运行的干扰。

控制垃圾回收的参数

Lua提供以下参数控制GC行为：

• pause：控制GC频率，默认值200（百分比）。值越小GC越频繁。
• stepmul：控制GC步进速度，默认值200。值越大单步回收量越多。
• stepsize：控制单步扫描的内存大小，默认值1024（字节）。

手动触发垃圾回收

通过collectgarbage函数可手动控制GC：

collectgarbage("collect")  -- 执行一次完整的GC循环
collectgarbage("stop")     -- 暂停GC
collectgarbage("restart")  -- 重启GC
collectgarbage("count")    -- 返回当前内存使用量（KB）

弱表与垃圾回收

弱表（weak table）是一种特殊的表，其键或值不会阻止GC回收对象。通过元表设置__mode字段实现：

local weak_table = setmetatable({}, {__mode = "k"})  -- 弱键表
local weak_values = setmetatable({}, {__mode = "v"}) -- 弱值表

优化垃圾回收性能

减少GC压力的常见方法：

• 避免频繁创建临时表或闭包，复用对象。
• 使用对象池管理频繁创建销毁的对象。
• 对大内存操作后手动调用collectgarbage。

监控内存使用

通过collectgarbage("count")可获取当前内存占用量（KB）：

print(collectgarbage("count"))  -- 输出当前内存使用量

垃圾回收的注意事项

• 循环引用需通过弱表或手动解除引用避免内存泄漏。
• 避免在关键性能路径中频繁触发GC。
• Lua 5.1与5.2+的GC实现有差异，需注意版本兼容性。