C#GC机制

GC是什么

The garbage collector is a common language runtime component that controls the allocation and release of managed memory。
GC是CLR的一个组件，它控制内存的分配与释放。

垃圾收集的工作方式

运行.NET应用程序时，程序创建出来的对象都会被CLR跟踪，
哪些对象还会被用到（存在引用关系）；哪些对象不会再被用到（不存在引用关系），CLR都是有记录的。
CLR会整理不会再被用到的对象，在恰当的时机，按一定的规则销毁一部分对象，释放出这些对象所占用的内存。

CLR是怎么记录对象引用关系的？

CLR会把对象关系做成一个“树图”，这样标记他们的引用关系

CLR是怎么释放对象的内存的？

.NET的垃圾回收器采用 mark-and-compact 算法。在一次垃圾回收周期开始时，它识别对象的所有跟引用。并基于这个列表遍历每个跟所标识的树形结构，地递归确定所有根引用指向的对象。这样创建出一张所有可达对象图。

将所有可达对象在内存中放在一起，从而覆盖不可访问对象。

关键的技术是：CLR把没用的对象转移到一起去，使内存连续，新分配的对象就在这块连续的内存上创建，这样做是为了减少内存碎片（CLR不会移动大对象）

垃圾收集器按什么规则收集垃圾对象？

CLR按对象在内存中的存活的时间长短，来收集对象。

时间最短的被分配到第0代，最长的被分配到第2代，一共就3代。

一般第0代的对象都是较小的对象，第2代的对象都是较大的对象

第0代对象GC收集时间最短（毫秒级别），第2代的对象GC收集时间最长。

当程序需要内存时（或者程序空闲的时），GC会先收集第0代的对象，

收集完之后发现释放的内存仍然不够用，GC就会去收集第1代，第2代对象。（一般情况是按这个顺序收集的）

如果GC跑过了，内存空间依然不够用，那么就抛出了OutOfMemoryException异常。

一个对象每次在一个垃圾回收周期中存活下来，它都会移动到下一代

既然有了垃圾收集器，为什么还要Dispose方法和析构函数？

因为CLR的缘故，GC只能释放托管资源，不能释放非托管资源（数据库链接、文件流等）

那么该如何释放非托管资源呢？

一般我们会选择为类实现IDispose接口，写一个Dispose方法。

让调用者手动调用这个类的Dispose方法（或者用using语句块来调用Dispose方法）

这是不错的选择，因为调用者最清楚该什么时候来释放这些资源。

这个方法执行时，析构函数和垃圾收集器都还没有开始处理这个对象的释放工作

有时候，我们不想为一个类型实现Dispose方法，

我们想让他自动的释放非托管资源。那么就要用到析构函数了。

析构函数是个很奇怪的函数，调用者无法调用对象的析构函数，析构函数是由GC调用的。

你无法预测析构函数何时会被调用，所以尽量不要在这里操作可能被回收的托管资源，析构函数只用来释放非托管资源

GC释放包含析构函数的对象，比较麻烦（需要干两次才能干掉她），

CLR会先让析构函数执行，再收集它占用的内存。

参考

https://www.cnblogs.com/wangqiang3311/p/10280000.html
https://blog.csdn.net/qq_39979037/article/details/93912960