====== Garbage Collector (GC) ======

**Garbage Collector** je komponenta běhového prostředí (runtime), která automaticky spravuje přidělování a uvolňování paměti typu **Heap** (haldy). Díky GC se vývojáři nemusí starat o manuální mazání objektů, což předchází kritickým chybám, jako jsou úniky paměti (memory leaks).

===== 1. Hlavní úkoly GC =====

  * **Alokace paměti:** Vyhledává volné místo na haldě pro nové objekty.
  * **Identifikace mrtvých objektů:** Zjišťuje, které objekty již nejsou v programu dosažitelné (žádná proměnná na ně neodkazuje).
  * **Uvolňování paměti:** Odstraňuje tyto objekty a vrací paměť operačnímu systému nebo ji připravuje pro další použití.
  * **Kompaktizace (Defragmentace):** Přesouvá zbývající objekty k sobě, aby vznikl souvislý blok volného místa.

---

===== 2. Jak GC funguje: Generační hypotéza =====

Většina moderních GC (zejména v .NET a Javě) pracuje na principu **generací**. Vychází z pozorování, že většina objektů má velmi krátkou životnost.



  * **Generace 0:** Nejmladší objekty s krátkou životností (např. lokální proměnné v metodě). GC zde běží velmi často a rychle.
  * **Generace 1:** Přechodná zóna pro objekty, které přežily první úklid.
  * **Generace 2:** Objekty s dlouhou životností (např. statická data, singletony). Úklid v této generaci je náročný na výkon a děje se méně často (tzv. Full GC).

---

===== 3. Algoritmus Mark-and-Sweep =====

Toto je základní proces, kterým GC prochází paměť:

  1. **Mark (Označení):** GC začne od tzv. "kořenů" (roots – např. globální proměnné, zásobník) a projde všechny dosažitelné objekty. Ty označí jako "živé".
  2. **Sweep (Smazání):** Všechny objekty, které nebyly označeny, jsou považovány za odpad a jejich paměť je uvolněna.



---

===== 4. Výhody a nevýhody =====

^ Výhody ^ Nevýhody ^
| **Bezpečnost:** Eliminuje chyby typu "Double Free" nebo "Dangling Pointers". | **Výkonová režie:** GC spotřebovává procesorový čas pro svou vlastní režii. |
| **Produktivita:** Vývojář píše méně kódu pro správu zdrojů. | **Pauzy (Stop-the-world):** Při úklidu může dojti ke krátkému pozastavení běhu aplikace. |
| **Automatická defragmentace:** Udržuje haldu v dobrém stavu pro rychlou alokaci. | **Nepředvídatelnost:** Programátor přesně neví, kdy k úklidu dojde. |

---

===== 5. Garbage Collector vs. Manuální správa =====

V jazycích jako **C** nebo **C++** musí programátor paměť uvolňovat ručně pomocí příkazů `free()` nebo `delete`. 
  * Pokud zapomene: Vznikne **Memory Leak** (aplikace postupně spotřebuje veškerou RAM).
  * Pokud smaže příliš brzy: Aplikace spadne při pokusu o přístup k neexistujícím datům.

> **Poznámka:** Ani GC není všemocný. Pokud v programu nechtěně držíte odkaz na velký objekt v globální proměnné, GC ho nesmí smazat, i když ho už nepoužíváte. Tomu se říká "logický únik paměti".

----
//Související články://
  * [[it:sw:data_types|Přehled datových typů]]
  * [[it:sw:stack_vs_heap|Stack vs. Heap (Zásobník vs. Halda)]]
  * [[it:sw:solid|Principy SOLID (správa závislostí)]]

//Tagy: {{tag>programming memory-management garbage-collector dotnet java performance}}//