自动内存管理(Automatic memory management)是 Lisp 最有价值的特色之一。 Lisp 系统维护着一段內存称之为堆(Heap)。系统持续追踪堆当中没有使用的内存,把这些内存发放给新产生的对象。举例来说,函数 ,返回一个新配置的 Cons 对象。从堆中配置内存有时候通称为 consing 。
如果内存永远没有释放, Lisp 会因为创建新对象把内存用完,而必须要关闭。所以系统必须周期性地通过搜索堆 (heap),寻找不需要再使用的内存。不需要再使用的内存称之为垃圾 (garbage),而清除垃圾的动作称为垃圾回收 (garbage collection或 GC)。
一开始我们调用 list
, list
调用 cons
,在堆上配置了一个新的 Cons 对象。在这个情况我们创出三个 Cons 对象。之后当我们把 lst
设为 ,我们没有任何方法可以再存取 lst
,列表 (a b c)
。
因为我们没有任何方法再存取列表,它也有可能是不存在的。我们不再有任何方式可以存取的对象叫做垃圾。系统可以安全地重新使用这三个 Cons 核。
但是像任何的科技进步,如果你不小心的话,自动內存管理也有可能对你不利。使用及回收堆所带来的代价有时可以看做 cons
的代价。这是有理的,除非一个程序从来不丢弃任何东西,不然所有的 Cons 对象终究要变成垃圾。 Consing 的问题是,配置空间与清除內存,与程序的常规运作比起来花费昂贵。近期的研究提出了大幅改善內存回收的演算法,但是 consing 总是需要代价的,在某些现有的 Lisp 系统中,代价是昂贵的。
除非你很小心,不然很容易写出过度显式创建 cons 对象的程序。举例来说, remove
需要复制所有的 核,直到最后一个元素从列表中移除。你可以借由使用破坏性的函数避免某些 consing,它试着去重用列表的结构作为参数传给它们。破坏性函数会在 12.4 节讨论。
无论如何 consing 在原型跟实验时是好的。而且如果你利用了列表给你带来的灵活性,你有较高的可能写出后期可存活下来的程序。