垃圾回收器（C 所沒有的替代方案）

在 C 中，你親手釋放每一塊區塊，而整個領域的錯誤——洩漏、懸置指標、重複釋放——都來自把那個親手的步驟做錯。許多其他語言完全去除了這項雜務：你配置記憶體、然後就只是不再使用它，語言便自動為你回收。做這件事的元件就是垃圾回收器。了解它之所以有用，正是因為 C 沒有它，這也是為什麼 C 對你要求如此多的小心。

核心概念：垃圾回收器週期性地找出你的程式仍能搆到哪些堆積物件，並回收所有搆不到的。經典方法是標記—清除（mark-and-sweep）。從根——你的程式能直接看到的指標，位於區域變數、全域變數與暫存器中——出發，回收器追蹤每一個指標，把它能搆到的每個物件標記為存活。任何它從未搆到的就是垃圾：你的程式再也無法引用它，所以回收它是安全的。回收器接著清掃所有未標記的物件，把它們的記憶體還回去供重用。由於可達性是自動計算的，你永遠不呼叫 free，而忘記釋放造成的洩漏與懸置指標這整類錯誤大致消失（不過在 GC 語言中，你仍可能因保留不再需要的引用而洩漏）。建立在這個概念上的語言包括 Java、Go、Python、JavaScript 與 C#。

它是一個真實的取捨，不是免費的午餐——這正是系統語言往往避開它的原因。回收器花費 CPU 時間去追蹤堆積、使用額外記憶體，且傳統上在運行時引入暫停，這對必須在嚴格期限內回應的程式碼可能無法接受。這是 C 與 Rust 刻意不用垃圾回收器、讓你精確控制記憶體何時釋放的部分原因。Rust 是有趣的中間路線：它沒有垃圾回收器，然而它的編譯器追蹤所有權與生命週期，自動插入釋放，並在編譯期證明沒有懸置指標或重複釋放——對這些錯誤有著 GC 般的安全，卻不需執行期的回收器，代價改為你在寫程式碼時所滿足的規則。