【写给Cpp选手的C#教程】垃圾回收篇

本文主要是介绍【写给Cpp选手的C#教程】垃圾回收篇，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

LINQ好长，先找个篇幅少的看一看。

一些东西需要显示释放资源，比如打开的文件。我们一般称显示释放为销毁。

由编译器自己释放内存的行为被称为垃圾回收，垃圾回收器一般用GC来简写？

有关销毁

需要销毁（显示释放资源）的类需要继承IDisposable接口。

public interface IDisposable{
    void Dispose();
}

具体是这么使用的：

FileStream fs = new FileStream("file.txt",FileMode.Open)
{
    try{/*something*/}
    finally{if(fs!=null) ((IDisposable)fs),Dispose();}
}

然后有一个更加简洁的写法（感觉这玩意似曾相识啊）

using(FileStream fs = new FileStream("myFile.txt",FileMode.Open))
{/*something*/}

所以我们编写自定义的需要销毁（显示释放资源）的类时，需要实现IDisposable接口并且编写Dispose方法。

销毁的协议

有一个销毁的协议需要大家遵守：

①对象一旦销毁不能恢复，也不能重新激活。销毁后对其访问一般会抛出ObjectDisposedException。

②可以重复调用对象的Dispose方法，且不会发生错误。

③Dispose方法可以递归嵌套。若可销毁对象x“拥有”可销毁对象y，那么默认情况下x的Dispose方法会自动调用y的Dispose方法。

和Dispose()相似的函数

Close方法：关闭后可以重新打开。窗体使用Close()之后只会隐藏窗体，但Dispose()会释放窗体资源。

Stop方法：可能显示释放资源，但可以调用Start()方法重新开始。比如Timer。

什么时候销毁

不再使用时就销毁它。

也有不适合销毁的情况：

①你并不持有该对象时（我的理解是这个对象并不是你创建的，这只是个猜测，并不一定对）

②对象的Dispose方法产生了并不希望产生的副作用，或者说还没到销毁它的时候。（比如DbContext使用Close而不是Dispose）

③Dispose并不是必须的，并且用了Dispose会更麻烦

Dispose方法本身其实并不会释放内存，真正的内存释放要等到下次垃圾回收的时候。

因此可能会需要一个bool值来标注是否被销毁。

public bool IsDisposed{get;private set;}

如果有一些非常非常需要保密的数据，可以在编写Disposed的时候手动清理。

有关垃圾回收

有底子的应该都知道垃圾回收是啥，在此就不说了。不过C++没有垃圾回收，所以说几个细节。

①垃圾回收不是马上进行的，是有周期的。周期根据一些因素决定，可能几纳秒也有可能几天。

②因素比如：可用的内存数量、已经分配的内存数目、距离上次回收的时间间隔。

②垃圾回收并不会清理所有的垃圾。最近分配的会被更频繁回收。

具体实现

如果对象没有被根引用，那么就可以被回收了。

根是什么？根是以下三种之一：

①正在执行的方法（或在其调用栈中的任何一个方法）的局部变量或参数

②静态变量

③终结队列中的对象（见终结器）

相互循环引用的对象组在没有根引用的情况下是可以回收的

GC会从根对象开始按对象引用遍历对象图一直到遍历结束。结束后没有标记的对象会被当作垃圾进行回收。

WindowsRT依赖COM的引用计数机制，而不是自动垃圾回收。但C#实例化的WinRT对象的生命周期也是靠CLR的自动垃圾回收管理的。（看不懂啦）

有关终结器

看上去像是C++的析构函数。

class Test{
    ~Test(){}
}

终结器无法声明为public或static，不能有参数，不能调用基类。

有了对终结器的简单认知之后，就可以说明垃圾回收的流程了。

首先，垃圾回收器会确定可以删除的对象。对于没有终结器的对象将会被直接删除。有终结器的对象会保持存活，放入到一个特殊的队列中。

然后垃圾回收就完成了。应用程序接着执行。然后将会启动一个终结器线程，在此后的应用程序的执行过程中，终结器线程会取出队列中的对象，并且执行其终结方法。

等到被取出的对象的终结器方法执行完毕了，该对象就变成需要被回收的未引用对象了，将会在下一次垃圾回收时删除。

终结器和律师有相似之处，虽然它的存在非常必要，但除非绝对必要，通常不希望使用它。如果使用它，则要100%理解它所做的一切

如果终结器将即将销毁的对象引用到一个存活的对象上，那么当下一次垃圾回收发生时，CLR发现对象不再需要被销毁，因而就不会回收该对象。

垃圾回收器的工作方式

标准CLR使用分代式标记-压缩GC对托管堆上的对象进行内存管理。他会激活对象引用图来进行垃圾回收。

当内存分配量超过特定的阈(yv)值，或者程序需要降低内存使用量时，垃圾回收器会在进行内存分配（通过new关键字）时触发一次垃圾回收。（也可以通过System.GC.Collect方法手动触发）

在垃圾回收之后，剩余的存活对象将转移到堆的起始位置（被称为压缩），一方面防止内存碎片化，一方面避免了内存片段的维护开销。

分代回收

GC将堆内存分为三代从而进行优化。

第0代：刚刚分配的对象，一次回收大概不到1ms

第1代：在第一轮回收中存活的对象

第2代：不是第0代也不是第1代的对象

第0代分配到的空间少（最大256MB，通常只有几百KB到几MB）当第0代填满时会触发第0代垃圾回收。

第1代空间限制类似，内存回收也比较快速。

第2代并不是那么频繁，但一次完整的内存回收会包括第2代内存。对有着大对象图的程序的完整回收可能需要100ms。

第0代和第1代的回收会阻塞执行线程，第2代会尝试允许线程运行。具体是怎么处理，比较深奥了。

大对象堆

当对象过大（一般是大于85000字节）就会有其他堆来存放他，这个被称为大对象堆。这个堆用来避免过量的第0代回收。

因为移动大片内存的开销很大，所以大对象堆不会被压缩（移动到能到达的最前面的位置）。因而会有内存碎片，也需要对空闲内存块进行管理。大对象堆直接当作第2代来处理。

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