标记-整理算法需先标记存活对象再紧凑移动以消除碎片，由此引发地址偏移计算与引用重定向两个必须协同处理的关键问题：偏移量为新旧地址之差，可通过哈希表、偏移数组或复用对象头记录；引用重定向须在移动完成后进行，策略包括延迟、批量或写屏障辅助；对象头常设转发指针或标志位支持；跨代引用依赖记忆集定位更新；JNI引用等外部持有者需VM在安全点统一修正。
标记-整理算法在执行过程中，需先标记存活对象，再将它们紧凑地移动到内存一端，从而消除碎片。这一过程必然引发两个关键问题：地址偏移（即对象移动后的新地址与旧地址的差值）和对象引用重定向（即所有指向该对象的指针必须更新为新地址）。二者紧密关联，不可割裂处理。
地址偏移的计算与记录
当对象被移动时，其起始地址发生变化，偏移量 = 新地址 − 旧地址。算法通常在整理阶段边移动边记录偏移，或在标记后、整理前预先扫描并计算每个存活对象的预期位置，生成偏移映射表。该映射需支持快速查询，常用方式包括：
- 以原地址为键、偏移量为值的哈希表（适合不连续分布）
- 基于内存页或块的偏移数组（适合连续整理区域，节省空间）
- 在对象头中临时复用字段存储偏移（需保证对象头可写且后续能清除）
引用重定向的触发时机
引用必须在对象移动完成且新地址确定后更新，否则会指向错误位置。常见策略有：
- 延迟重定向：仅在首次访问某引用时检查是否已更新，未更新则查偏移表修正——减少遍历开销，但增加运行时判断成本
- 批量重定向：在整理结束后，统一遍历所有根引用（栈、寄存器、全局变量）及对象内部引用字段，逐个修正——实现简单，但需额外遍历堆内所有对象
- 写屏障辅助：结合写屏障，在引用被修改前确保目标对象已完成移动并更新——适用于并发标记-整理，但增加写操作开销
对象头与元数据协同支持
为支撑偏移计算与重定向，对象头常需携带必要信息：
- 保留一个“转发指针”字段（forwarding pointer），移动后指向新地址，既用于避免重复移动，也供引用查找新位置
- 若采用“滑动整理”，可不保存完整转发指针，而依赖偏移表+基址推算新地址，节省每个对象的存储空间
- 部分实现将对象是否已移动的状态编码进头部标志位，防止移动中被误引用
跨代引用与特殊区域处理
在分代GC中，老年代对象可能被新生代引用。整理老年代时，新生代中的引用必须同步重定向。这要求：
- 记忆集（Remembered Set）需在整理前记录所有跨代引用位置，以便精准定位并更新
- 若整理区域包含类元数据、常量池等非普通对象，其引用关系更复杂，需单独识别并跳过移动或特殊处理
- JNI全局引用、线程栈帧中的局部变量等外部持有者，需由VM在安全点统一扫描并修正
