Как при сборки мусора и перемещении объекта, сохраняется корректность ссылок?

При сборке мусора в среде выполнения .NET Framework, такой как C#, сборщик мусора отслеживает объекты, которые больше не используются в приложении, и освобождает память, занимаемую ими.

Когда объект перемещается в памяти во время сборки мусора, сохраняется корректность ссылок на этот объект путем обновления всех ссылок на новое расположение объекта.

Для понимания того, как это работает, следует рассмотреть, как устроены ссылки на объекты в C#. Когда вы создаете объект, переменная, которую вы используете для ссылки на этот объект, фактически содержит адрес в памяти, где расположен объект. При сборке мусора объекты могут перемещаться в памяти, чтобы создать свободное пространство для новых объектов. В результате адрес объекта может измениться, но ссылка на объект, содержащаяся в переменной, остается прежней.

Сборщик мусора поддерживает связь между старым и новым адресами объекта путем обновления всех ссылок на объект с новым адресом. Это достигается путем сопоставления старого адреса объекта с новым адресом в структурах данных, называемых таблицами перемещения. Эти таблицы используются для обновления всех ссылок на перемещенные объекты и обеспечивают корректность ссылок после перемещения объекта.

Когда сборщик мусора перемещает объект, он обновляет все ссылки на него, включая поля других объектов, указывающие на перемещаемый объект. Это позволяет другим объектам в приложении по прежнему корректно использовать перемещенный объект.

Кроме того, в C# существует механизм "управляемых указателей" (managed pointers), таких как ссылки на объекты (object references) и указатели на структуры (structure pointers), которые автоматически отслеживают перемещение объектов в памяти и обновляются сборщиком мусора. Это позволяет разработчикам программировать на C# без беспокойства о корректности ссылок при сборке мусора и перемещении объектов.

В итоге, благодаря механизмам, встроенным в среду выполнения .NET Framework и язык программирования C#, ссылки на объекты сохраняют свою корректность после сборки мусора и перемещения объектов. Как результат, разработчикам необязательно следить за этим процессом вручную и они могут сосредоточиться на разработке более высокоуровневого кода без необходимости управления памятью.