标记-整理算法更新引用的核心是分三步:先预计算新地址生成映射表(常存于forwarding指针),再批量更新栈帧、静态变量及对象字段三类引用,最后按序移动对象;必须在移动前完成引用更新,否则导致悬垂指针或内存错误。

标记-整理算法更新对象引用地址,核心在于“先算好新位置、再统一改指针、最后搬数据”,不是边搬边改,而是分步确保安全与正确。
预计算每个存活对象的新地址
标记完成后,GC从堆起始地址开始顺序扫描,累计已标记对象的大小,为每个存活对象分配连续的新起始地址。比如:第一个对象新地址 = 堆底地址;第二个对象新地址 = 第一个对象新地址 + 其实际占用字节数。这个过程不移动数据,只生成一张“旧地址 → 新地址”的映射关系表(常存于对象头的 forwarding 指针中)。
遍历所有引用源并批量替换
必须覆盖三类引用,缺一不可:
- 栈帧中的局部变量(当前线程正在使用的对象引用)
- 静态变量和常量池里的类级引用
- 其他存活对象内部的字段(如 ArrayList 的 elementData 数组里存的对象引用)
每遇到一个引用,就查它的目标对象是否有 forwarding 指针;如果有,就用新地址覆盖原值。这一步必须在对象实际移动前完成,否则旧地址内容可能已被覆盖,无法反查。
移动对象时依赖 forwarding 指针保障连贯性
真正搬运数据时,按新地址由低到高或由高到低顺序执行(避免覆盖),每个对象复制后清空原标记位,并重置头部信息(如锁状态、哈希码)。由于所有引用已在上一阶段更新完毕,A 引用 B 的关系在移动后自然变成 A’→B’,无需额外解析引用链。
为什么不能跳过更新或延迟处理
漏掉任一引用,就会留下悬垂指针——程序后续访问该地址,可能读到垃圾数据、触发段错误,或破坏新对象内存布局。并发场景下更需 Stop-The-World 配合,防止用户线程在更新中途读到“半旧半新”的引用状态。











