堆栈的写时复制
Copy-on-write for stacks
如何在大数后缀计算中实现堆栈管理的写时复制技术？
我想针对以下操作优化我的系统：
duplicate top of stack
swap the two top elements
copy the second element on stack to the top
rotate the stack making the third element on top
apply n-ary operations on the stack
一个典型的操作从栈顶获取一些参数并留下一些结果。
我的堆栈实现为一个数组，其中数据从低内存增长到高内存，指针从高内存增长到低内存。
正如我所见，问题不在于写时复制技术本身，而在于内存管理和垃圾收集。
在 Forth 中，我们不能有运算符重载，并且应该为每个 class 数字有一组明确独立的操作。那么我们有两个选择：
-
- 一组对 bigint 对象（它们的处理程序）的操作，具有手动内存管理，类似于对文件、动态内存缓冲区或其他对象的操作。
-
- 一整套操作，包括独立堆栈，如浮点数操作，具有自动内存管理。
请注意，选项 (2) 在幕后包含 (1)。
引用计数
在选项 (2) 中实现自动内存管理的一种方法是使用专用堆栈（或可能两个堆栈）和引用计数。堆栈包含对对象（缓冲区）的引用。更改数据的操作（如 b::1+）应该复制缓冲区并在计数器大于 1 时用新的引用替换引用（否则可以在该位置更改数据）。
将项目（引用）放入堆栈应增加其计数器，从堆栈中移除应减少其计数器。当计数器变为 0 时，应释放缓冲区。
b::dup、b::over等操作增加计数器。 b::swap 不改变任何计数器。 b::drop 减少计数器（如果计数器为 0 则释放缓冲区）。
将一个项目从堆栈移到 bigint 变量中不应更改结果中的计数器。但是应该减少变量先前值的计数器（如果有的话）。
如果命名变量和常量不够用（例如，拥有用户定义的数组），您可能需要在 API 中引入指针（一种匿名变量）或 bigint 对象的处理程序.
不可变对象
实现选项 (2) 的另一种方法是使用不可变对象和垃圾回收循环。在这种方法中我们不需要计算引用，但需要维护外部指针（包括变量）的列表。
可以在 Peter Sovietov 的 s-expressions 实现中找到此类垃圾收集的一个简单示例：Функциональное программирование на языке Форт ("Functional programming in Forth language" in Russian, but it can be easy translated using Google Translate)。
如何在大数后缀计算中实现堆栈管理的写时复制技术？
我想针对以下操作优化我的系统：
duplicate top of stack
swap the two top elements
copy the second element on stack to the top
rotate the stack making the third element on top
apply n-ary operations on the stack
一个典型的操作从栈顶获取一些参数并留下一些结果。
我的堆栈实现为一个数组，其中数据从低内存增长到高内存，指针从高内存增长到低内存。
正如我所见，问题不在于写时复制技术本身，而在于内存管理和垃圾收集。
在 Forth 中，我们不能有运算符重载，并且应该为每个 class 数字有一组明确独立的操作。那么我们有两个选择：
-
- 一组对 bigint 对象（它们的处理程序）的操作，具有手动内存管理，类似于对文件、动态内存缓冲区或其他对象的操作。
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- 一整套操作，包括独立堆栈，如浮点数操作，具有自动内存管理。
请注意，选项 (2) 在幕后包含 (1)。
引用计数
在选项 (2) 中实现自动内存管理的一种方法是使用专用堆栈（或可能两个堆栈）和引用计数。堆栈包含对对象（缓冲区）的引用。更改数据的操作（如 b::1+）应该复制缓冲区并在计数器大于 1 时用新的引用替换引用（否则可以在该位置更改数据）。
将项目（引用）放入堆栈应增加其计数器，从堆栈中移除应减少其计数器。当计数器变为 0 时，应释放缓冲区。
b::dup、b::over等操作增加计数器。 b::swap 不改变任何计数器。 b::drop 减少计数器（如果计数器为 0 则释放缓冲区）。
将一个项目从堆栈移到 bigint 变量中不应更改结果中的计数器。但是应该减少变量先前值的计数器（如果有的话）。
如果命名变量和常量不够用（例如，拥有用户定义的数组），您可能需要在 API 中引入指针（一种匿名变量）或 bigint 对象的处理程序.
不可变对象
实现选项 (2) 的另一种方法是使用不可变对象和垃圾回收循环。在这种方法中我们不需要计算引用，但需要维护外部指针（包括变量）的列表。
可以在 Peter Sovietov 的 s-expressions 实现中找到此类垃圾收集的一个简单示例：Функциональное программирование на языке Форт ("Functional programming in Forth language" in Russian, but it can be easy translated using Google Translate)。