C# GC

合集 - 杂项(7)

1.C# GC2022-10-31

2.列表(list)的深浅拷贝解析2023-08-063.流畅的python笔记 （一） 1.python的数据模型2023-08-064.python中的多态表现方法2023-07-165.CreateEvent函数2023-07-036.流畅的python笔记 （二） 2.序列构成的数组2023-10-047.委托和事件的区别2023-08-18

收起

一 GC(垃圾回收)的概念

了解：创建对象的主要流程

1. 计算要分配的内存大下
2. 向GC堆申请内存
3. 检查GC堆的NextObjPtr(0代GC堆)后面内存是否足够
4. 内存不足就触发一次0代垃圾回收
5. 分配内存，后移NextObjPtr指针，使之永远指向下一个可用地址
6. 调用构造函数

1.1堆与GC

 

• 加载堆：盛放了静态类型及成员，程序运行的任何时候都不可能是垃圾，不受GC管辖
• GC堆：GC只负责GC堆的清理。GC堆初始化时有阈值，256K，2M,10M，可动态调整。
• 大对象堆：2代GC堆一部分，不会轻易回收，对象太大，移动复制成本高。

注意：

1. 大部分情况，自动GC只对0代起作用，（其它代满也会）回收后的对象，存活下来的，会升代
2. 代的数目太多时，导致0代空间变小，更容易满，会令自动GC更容易触发，升代更频繁

1.2识别垃圾

了解局部性原理：时间局部性，空间局部性

垃圾定义：没有被其它任何资源引用的资源。

判别方法（常用的）：

• 引用计数法：在任何时候，维护任意一个类型的引用数。若该数为0，视为垃圾。
• 标记法：需要GC时，建立一张引用有向图，从若干起点开始遍历，无法到达的对象皆为垃圾。

引用计数法

引用计数法的优点：

1. 实时垃圾处理：引用数变为0时(即成为垃圾的那一刻)，立即回收
2. 垃圾回收性能很高:一次仅操作一个对象（与标记法相比）

缺陷：无法解决循环引用

循环引用：数个对象互相引用对方，形成一个环，以至于引用始终不为0，无法被GC清理。

优化：弱引用（了解）

标记压缩法

处理步骤

1. 标记：为堆上所有的对象建立一个有向图，垃圾收集器可以检测到所有的孤岛，将他们标识为垃圾。（主要：根引用，根指针列表，根不会为垃圾，发现标记过即为循环引用）
2. 压缩：将非垃圾对象进行移动，使得堆中的空间尽量连续。（GC时，所有线程停止工作：压缩时，对象的指针会暂时指向无效地址，可能指针悬挂）

优点

解决循环引用

缺点

无法做到实时清除

注意：C#使用标记压缩法

触发GC的情况

1. 0代没有足够空间
2. 主动调用了GC.Collect（可以指定代）
3. 卸载AppDomain
4. Windows报告内存不足

二垃圾回收策略

 垃圾回收的一般方式：

1. Dispose方法和IDispose接口（非托管的第一道闸）：通过继承IDispose接口，并实现Disposible方法，可以对托管和非托管资源进行回收。当类型中含有非托管资源或者实现了Disposible,才需要继承IDisposible接口。
2. 析构函数（Finalize的语法糖）（终结器）（非托管的二道闸，结构体除外）：在类型中含有非托管时才需要实现析构函数。声明析构函数的唯一目的是回收非托管资源。：如果类型中有非托管资源，却没有实现析构函数，有没有调用Dispose,则当GC回收这个类型时（通过Finalize）,将只会回收托管资源（非托管资源没有FInalize方法），非托管资源将会一直存留在堆中。

可终结对象的复生及避免：

可终结对象：若一个对象拥有Finalize方法，那这个对象就被认为是可终结的。终结该对象时，会调用他的Finalize方法。调用者是一个优先级较高的线程。

直接上图：

 

 一轮GC之前，终结列表不是根，否则，C无法被GC掉，现在，C是垃圾

 

 一轮GC之后，C不是垃圾，因为被freachable队列中的一个对象引用，而freachable队列是一组根

#空间换时间

移到freachable队列时：

• 是为了保证调用Finalize方法，复生是他的副作用
• 发生在标记阶段
• 当reachable队列出现任何记录时，执行该记录的Finalize方法。

#可终结队形至少能存活两轮GC.

#解决方法：主动调用Dispose方法，Dispose方法成功执行之后，调用GC.SuppressFinalize告诉GC不需要再去调用这个对象的Finalize.

#另：GC.ReRegisterForFinalize方法，可以将对象放入freachable队列中。（成为不死C）

回收托管和非托管资源

都基于垃圾回收的一般方式。
非托管有Dispose模式。

#详解：《C#从现象到本质》p142

using关键字

使用using关键字可以保证对象离开using块时，CLR会自动调用他的Dispose方法，所以，显然，using只能用于那些实现了IDisposible接口的对象。

using会被编译为try-finaly块，在finaly中调用Dispose方法。

我们不需要手动调用Dispose对象，只要代码离开using块，自动调用Dispose方法。