source/gc.rst

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   2 .. Introducción a la importancia de la recolección de basura y sus
   3    principales técnicas, con sus ventajas y desventajas. También se da
   4    un breve recorrido sobre el estado del arte.
   5    ESTADO: SIN EMPEZAR
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   8 .. _ref_gc:
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  10 Recolección de basura
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  13 TODO
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  15 .. Breve descripción de la utilidad de la recolección de basura
  16    ESTADO: TERMINADO
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  18 La recolección de basura es muchas veces vista por sus críticos de
  19 una forma bastante *naïve*. Muchas veces se argumenta que sólo es
  20 útil para programadores descuidados o que su necesidad es sólo una
  21 manifestación de un mal diseño. Si bien estas dos afirmaciones pueden
  22 ser, en algunos casos, ciertas, es falaz pensar que ese es la única
  23 ventaja de un recolector de basura. Uno de los aspectos más importantes
  24 de un recolector de basura es lograr un mayor nivel de abstracción
  25 [JOLI96]_. En particular, al diseñar o programar bibliotecas, de no
  26 haber un recolector de basura, **la administración de memoria pasa a ser
  27 parte de la interfaz de la biblioteca**. Y lo peor de este aspecto es
  28 que muy pocas veces esto es tenido en cuenta, derivando en bibliotecas
  29 muy difíciles de usar correctamente sin perder memoria, por no quedar
  30 bien clara la responsabilidad del manejo de memoria.
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  32 Esto se debe a que, como se mencionó anteriormente, el manejo de memoria
  33 es un *artefacto* proveniente del *hardware*, no un concepto propio
  34 de los algoritmos a representar y como tal, nos impide desarrollar una
  35 mayor abstracción.
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  37 Muchas veces se aduce también que la recolección de basura impide
  38 el desarrollo de programas eficientes. Si bien es innegable que la
  39 recolección de basura impone una carga extra, ésta es, en la mayoría
  40 de los casos, imperceptible. Incluso algunos algoritmos de recolección
  41 de basura pueden aumentar la eficiencia en casos determinados, como los
  42 recolectores que compactan, que pueden minimizar considerablemente la
  43 cantidad de páginas de memoria referenciadas por el programa, mejorando
  44 el *hit-ratio* tanto de la memoria virtual como del *cache*.  Aún si
  45 este no fuera el caso, o en casos de sistemas de tiempo real o zonas muy
  46 críticas en cuanto a la eficiencia, muchas veces es posible suspender
  47 el recolector de basura en dicho fragmento de código. Es cierto que esto
  48 rompe un poco con la idea de ganar abstracción, pero es necesario sólo
  49 en casos donde hay que realizar optimizaciones y las optimizaciones son,
  50 en general, dependientes de la plataforma (*hardware*) y por lo tanto
  51 de difícil abstracción.
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  53 El recolector de basura debe tener un comportamiento correcto y predecible
  54 para que sea útil, si el programador no puede confiar en el recolector
  55 de basura, éste se vuelve más un problema que una solución, porque
  56 introduce nuevos puntos de falla en los programas, y lo que es peor,
  57 puntos de falla no controlados por el programador, volviendo mucho más
  58 difícil la búsqueda de errores.
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  60 .. Presenta el problema y temas a ser tratados en el trabajo.
  61    ESTADO: TERMINADO
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  63 Los lenguajes de programación modernos tienen una tendencia cada vez
  64 más marcada a adoptar técnicas sofisticadas, haciéndolos más ricos y
  65 convirtiéndolos realmente en lenguajes, no en meros preprocesadores que
  66 convierten de una forma muy directa el código en *assembly*, permitiendo
  67 construcciones semánticamente más ricas y permitiendo al programar una
  68 mayor expresividad para plasmar algoritmos sin detenerse en los detalles
  69 del *hardware*.
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  71 Estos conceptos supuestamente avanzados provienen, en general, de
  72 lenguajes académicos (muchos de ellos funcionales) que implementan estas
  73 funcionalidades hace mucho tiempo, pero que para su época, o bien no
  74 tuvieron suficiente difusión en el ambiente comercial, o bien eran muy
  75 lentos por la baja capacidad de procesamiento de la época o incluso
  76 demasiado *revolucionarios* para ser adoptados por programadores que no
  77 podían ver las ventajas que esos nuevos conceptos proveen.
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  79 El caso de la recolección de basura (*garbage collection* en inglés)
  80 es uno de los más representativos. Lisp_ introdujo a principio de los
  81 '60 este concepto, como un mecanismo para alocar y liberar recursos
  82 (en general memoria alocada en el *heap*) de forma automática. Pero
  83 no fue hasta avanzados los '90 que esta técnica se empezó a utilizar
  84 en lenguajes de programación de uso comercial, cuando fue popularizado
  85 por Java_. Incluso luego de más de 30 años para Java_ era costosa la
  86 recolección de basura, lo que sumado a la presencia de una máquina
  87 virtual para ejecutar los programas producidos, condujo a que estos
  88 lenguajes sean notablemente lentos. Aún así Java_ creció y entre las
  89 mejoras introducidas hubieron mejoras en la recolección de basura. Otros
  90 lenguaje de programación populares que utilizan alguna forma de
  91 recolección de basura son Python_, Ruby_, PHP_ y `C#`_, entre otros.
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  95 Introducción
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  98 TODO
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 102 Algoritmos principales
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 105 TODO
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 109 Conteo de referencias
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 112 TODO
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 116 Marcado y barrido
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 119 TODO
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 123 Copia/Semi-espacio
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 126 TODO
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 130 Compactado
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 133 TODO
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 136
 137 Estado del arte
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 140 .. explicar la cantidad de cosas que hay (que son muchas) y dar algunos
 141    ejemplos.
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 143 TODO
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 146 .. include:: links.rst
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 148 .. vim: set ts=2 sts=2 sw=2 et tw=75 :