Bellek Yönetimi (Çöp Toplama)

Programınız çalışırken veri oluşturur: string’ler, diziler ve struct’lar. Bu verilere artık ihtiyaç kalmadığında belleği bir şeyin serbest bırakması gerekir. saQut bunu bir çöp toplayıcı (GC) ile otomatik olarak yapar; böylece asla free veya delete yazmazsınız.

Önce: her şey çöp toplamaya tabi değildir

GC yalnızca yığın nesneleriyle (referans türleri) ilgilenir:

GC tarafından yönetilir	Yönetilmez (düz değerler)
string	int
struct	float
array (int[], Point[], …)	bool
	byte

İlkeller (int, float, bool, byte) değer türleridir. Doğrudan bir değişkenin yuvasında yaşar, atandıklarında kopyalanır ve yuva ortadan kalktığında kendiliğinden yok olurlar. (Değer-referans ayrımı için veri türlerine bakın.)

---

Ne hayatta kalır: erişilebilirlik, sayım değil

Bir nesne, canlı bir değişkenden hâlâ erişilebiliyorsa hayatta kalır; hiçbir şey erişemiyorsa silinir. saQut bir işaretle-süpür (mark-sweep) toplayıcı kullanır; iki aşamada çalışır:

1. İşaretle. Programın şu anda hâlâ dokunabileceği canlı değişkenler olan köklerden başla ve her referansı takip et. Erişebildiğin her şey canlı olarak işaretlenir.
2. Süpür. Yığını tara ve işaretlenmemiş her nesneyi serbest bırak.

Kökler şunlardır:

• Hâlâ kapsamda olan global (modül) değişkenleri
• Her aktif fonksiyon çağrısındaki yerel değişkenler (çağrı yığını)
• O anda fırlatılmakta olan bir değer (uçuş halindeki bir hata)

Eğer canlı bir değişken veya canlı bir değişkenden başlayan bir nesne zinciri bir nesneye erişebiliyorsa, o nesne kalır. Hiçbir şey erişemiyorsa silinir.

Örnekle açıklama

int[] keep = [1, 2, 3];

for (int i = 0; i < 100000; i = i + 1) {
    int[] temp = [i, i, i];   // her yinelemede yeni bir dizi
}

print(keep.length());          // 3

keep tüm program boyunca canlı bir değişken tarafından referanslanır ve asla toplanmaz. Her temp dizisi ise bir sonraki yineleme başladığı anda erişilemez hale gelir ve toplayıcı onu geri kazanır.

Döngüler de silinir

Hayatta kalma, bir nesneyi kaç şeyin gösterdiğine değil köklerden erişilebilirliğe dayandığı için, saQut döngüsel yapıları da doğru şekilde siler.

struct Node { Node other; }

void makeGarbage() {
    Node a;
    Node b;
    a.other = b;
    b.other = a;      // a ve b birbirini gösterir
}                     // fonksiyon döndükten sonra hiçbir şey a veya b'ye erişemez;
                      // döngü erişilemezdir ve silinecektir

---

Ne zaman çalışır?

Toplayıcı eşik tabanlıdır. Tahsis bir eşiği aştığında, bir sonraki güvenli nokta (safepoint) bir toplamayı tetikler.

• Güvenli noktalar komut sınırlarındadır. Toplayıcı asla bir işlemin ortasında çalışmaz; yalnızca VM komutları arasında, her nesnenin tutarlı durumda olduğu anlarda çalışır.
• Dünyayı durdurur (stop-the-world). Bir toplama sırasında program kısa süre duraklar; işaretle-süpür tamamlanır, sonra yürütme devam eder.
• Eşik uyarlanır. Bir toplamadan sonraki eşik, ne kadar verinin hayatta kaldığına bağlı olarak ayarlanır (kabaca canlı çarpı 2).

Toplamanın zamanlaması bir gerçekleme detayıdır, ama sonucu belirleyicidir: aynı program her seferinde aynı nesneleri siler.

---

GC’yi izlemek ve ayarlamak

İki CLI bayrağı, toplayıcıyı gözlemlemenize ve kontrol etmenize olanak tanır:

--gc-stats (ne olduğunu raporla)

saqut run --gc-stats myfile.sqt

gc: runs=97 freed=99134 live=867

• runs: kaç toplama gerçekleşti
• freed: geri kazanılan toplam nesne sayısı
• live: sonunda hâlâ canlı olan nesneler

--gc-threshold=N (ne kadar hevesle toplayacağını değiştir)

saqut run --gc-threshold=1000 --gc-stats myfile.sqt

Daha düşük bir eşik daha sık toplar; bellek daha az yer kaplar. Daha yüksek bir eşik tam tersini yapar. Bu bir ayar düğmesi ve inceleme yardımcısıdır; doğruluk için asla ihtiyacınız olmaz.

---

Tasarım notları

• Bilinçli olarak basit. Kopyalama, sıkıştırma, nesiller, eşzamanlılık yok. Toplayıcı küçük ve öngörülebilirdir.
• Erişilebilirlik sayıma üstün gelir. İşaretle-süpür, referans sayımının sızdıracağı döngüleri siler.
• Belirleyici sonuç. Zamanlama eşikle değişebilir, ama hangi nesnelerin silindiği değişmez.

Sırada ne var?

• Değer-referans ayrımını veri türlerinde gözden geçirin
• Referansların nasıl paylaşıldığını struct’larda ve dizilerde görün
• Yürüten VM’yi derleyici araçlarında keşfedin