垃圾收集器在堆中移动数据时引用是否更新？
我读过GC（垃圾收集器）为了性能原因在Heap中移动数据，我不太明白为什么，因为它是随机存取内存，可能是为了更好的顺序访问，但是我想知道当这种移动发生时Stack中的引用是否会更新在堆。 但也许偏移地址保持不变，但其他部分的数据被垃圾收集器移动，但我不确定。
我认为这个问题与实现细节有关，因为并不是所有的垃圾收集器都可以执行这种优化，或者他们可以这样做，但不会更新引用（如果这是垃圾收集器实现中的常见做法）。 不过，我想获得CLR（通用语言运行库）垃圾收集器特有的全面答案。
我也在阅读Eric Lippert的“参考文献不是地址”这篇文章，下面这段文字让我有些困惑：
如果您认为引用实际上是一个不透明的GC句柄，那么很明显，要找到与句柄关联的地址，您必须以某种方式“修复”该对象。 您必须告诉GC“，直到进一步通知为止，带有该句柄的对象不能移入内存中，因为有人可能有内部指针”。 （有很多方法可以做到这一点，这超出了这个熨平板的范围。）
这听起来像是参考类型，我们不希望数据被移动。 那么我们还有什么存储在堆中，我们可以在性能优化中移动？ 也许我们在那里存储类型信息？ 顺便说一句，如果你想知道那篇文章是关于什么的话，那么Eric Lippert正在比较指针的引用，并尝试解释说引用只是地址，尽管它是C＃实现它的方式可能是错误的。
而且，如果我上面的任何假设都是错误的，请纠正我。
是的，引用在垃圾回收期间得到更新。 必须如此，当堆被压缩时，对象会移动。 压实有两个主要目的：
尽管Eric的教诲，对象引用实际上只是一个地址。 一个指针，与你在C或C ++程序中使用的完全一样。 非常有效，必然如此。 而移动一个对象之后，所有的GC都必须更新存储在该指针中的地址，以移动对象。 CLR还允许为对象分配句柄，额外引用。 在.NET中作为GCHandle类型公开，但只有在GC需要帮助时才需要确定对象应该保持活动状态还是不应移动。 只有在与非托管代码进行交互时才有意义。
不那么简单的是找回指针。 CLR投入巨资确保可靠，高效地完成。 这样的指针可以存储在许多不同的地方。 容易找到的是存储在对象字段中的对象引用，静态变量或GCHandle。 硬指针存储在处理器堆栈或CPU寄存器中。 例如，适用于方法参数和局部变量。
CLR需要提供的一个保证是GC可以始终可靠地走过一堆线程。 所以它可以找到存储在堆栈帧中的局部变量。 然后它需要知道在这种堆栈框架中查找的位置，这是JIT编译器的工作。 当它编译一个方法时，它不会为该方法生成机器码，它还会建立一个描述这些指针存储位置的表。 你会在这篇文章中找到更多关于这方面的细节。
看看C ++ CLI在Action中，有一段关于内部指针vs钉住指针的部分：
C ++ / CLI提供了两种解决此问题的指针。 第一种称为内部指针，它由运行时更新，以反映每次对象重新定位时指向的对象的新位置。 内部指针指向的物理地址从不保持不变，但始终指向同一个对象。 另一种称为固定指针，它阻止GC重新定位对象; 换句话说，它将对象固定在CLR堆中的特定物理位置。 有了一些限制，可以在内部指针，固定指针和本机指针之间进行转换。
由此可以得出结论，参考类型确实在堆中移动，并且他们的地址确实会改变。 在Mark和Sweep阶段之后，对象在堆内压缩，实际上移动到新地址。 CLR负责跟踪实际存储位置并使用内部表更新这些内部指针，确保在访问时仍指向对象的有效位置。
这里有一个例子：
ref struct CData
{
int age;
};
int main()
{
for(int i=0; i<100000; i++) // ((1))
gcnew CData();
CData^ d = gcnew CData();
d->age = 100;
interior_ptr<int> pint = &d->age; // ((2))
printf("%p %drn",pint,*pint);
for(int i=0; i<100000; i++) // ((3))
gcnew CData();
printf("%p %drn",pint,*pint); // ((4))
return 0;
}
解释如下：
在示例代码中，创建100,000个孤立的CData对象（（1）），以便填充CLR堆的很大一部分。 然后创建一个存储在变量中的CData对象和（（2））一个指向此CData对象的int成员时间的内部指针。 然后输出指针地址以及指向的int值。 现在， （（3））您创建了另外100,000个孤儿CData对象; 在该行的某处，发生垃圾收集循环（之前创建的孤儿对象（（1））被收集，因为它们没有被引用到任何地方）。 请注意，您不使用GC :: Collect调用，因为不能保证强制进行垃圾收集循环。 正如您在上一章讨论垃圾收集算法时已经看到的那样， GC通过删除孤立对象来释放空间，以便它可以进一步分配。 在代码的末尾（垃圾收集发生的时间），再次（（4））输出指针地址和年龄值。 这是我在我的机器上得到的输出（注意地址因机器而异，所以你的输出值不会相同）：
012CB4C8 100
012A13D0 100
上一篇: Do references get updated when Garbage Collectors move data in heap?