Сборка мусора

[elf/2]

как сборщик памяти сможет это понять и вернуть память в систему?

Сборщик мусора знает обо всех указателях. Для того, чтобы "сообщить", что память больше не нужна, нужно в указатель в памяти записать другое значение (например, нулевой указатель - ни на что не указывающий). Когда сборщик мусора при следующем запуске не найдёт живых указателей на блок памяти, он объявит его мусором.

приехали
два основных типа ошибок связанных с работой с памятью это:
1. забыли освободить память
2. обратились к уже освобожденной памяти

сборка мусора предназначена для того чтобы подобных ошибок не было.
ты предлагаешь сборку мусора (т.е. кучу дополнительного кода) которая от этих ошибок не защищает. тогда какой от нее толк?

про работу с динамическими связными структурами.
довольно часто используют такой подход: программа имеет свой менеджер памяти который берет память у системы большими кусками, а после окончания работы со структурой отдает ее сразу всю.
поскольку в таких структурах элементы одного типа - менеджер получается простой и очень эффективный. а C++ предоставляет все необходимое для его реализации (перегрузка оператора new)

ну и по традиции о главном считаем что у нас есть готовый сборщик мусора:
хотелось бы увидеть как будет лежать в памяти простой односвязный список из друх элементов + указатель на голову этого списка, чтобы при пометке этого указателя как неиспользуемого автоматически отдавалась вся выделенная память

для простоты: элемент списка содержит один байт данных, глобальный массив всех выделенных указателей изначально пуст и находится по адресу #8000, куча тоже пустая и лежит начиная с #c000
пытался нарисовать сам не смог...