C# 垃圾回收机制(GC) 的概述 资源清理 内存管理

Posted 2023-01-21 生产队的驴.

什么是垃圾回收：

在编写程序时，会产生很多的数据 比如:int string 变量，这些数据都存储在内存里，如果不合理的管理他们，就会内存溢出导致程序崩溃

C#内置了自动垃圾回收GC，在编写代码时可以不需要担心内存溢出的问题 变量失去引用后 GC会帮我们自动回收，但不包括数据流，和一些数据库的连接，这就需要我们手动的释放资源

总结：让内存利用率更高

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什么样子的对象才会给回收？

GC只会回收 堆 的内存 ，而 值类型在 栈 中的使用完后马上就会给释放，并不需要 GC 进行处理，堆中的没有被引用或者null的对象才会被回收，静态的变量也不会被回收

上面说到他并不会回收一些数据流

比如: Stream StreamReader StreamWrite HttpWebResponse 网络端口 等还有一些数据库的连接
这些对象需要调用 Close() 或者 Dispose() 方法进行 手动回收

总结：没有被引用的对象 或为 null的

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什么时候进行垃圾回收？

什么时候回收这些都由操作系统决定，一般不需要进行理会全由系统调用，如有特殊情况，明确的需要进行释放 也可以强制的垃圾回收

GC.Collect()
正常情况下 非常不建议使用这方法，这会让程序暂停但时间很短，会影响执行效率

需要注意的是 给释放后的内存是无法在找回的

总结：由操作系统决定 但也可以强制释放 正常情况不需要理会内存问题

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效率问题（重要）

除非马上需要进行非常消耗内存的操作 其他情况尽量不要调用GC.Collect();

测试：

 for (int i = 0; i < 90000; i++)           
string str = i.ToString();
//假装我是一个方法哈

测试时间：20毫秒

假如每次使用完方法后强制垃圾回收

for (int i = 0; i < 90000; i++)
            
string str = i.ToString();
 //假装我是一个方法哈
  GC.Collect();          
            

测试时间：4793毫秒

性能相差200倍

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“代”的机制

使用代的机制进行垃圾回收 可以大大的提示垃圾回收的性能

垃圾回收共分3代

索引 【0】【1】 【2】共3个

每次创建对象的时候 都是在第0代 分配内存 并且每一代都配有初始内存空间

假设现在程序已经跑了一段时间了 而第0代分配的2MB的空间已满了

这时候就会进行 垃圾回收 把失去引用的对象释放 此时未使用完的对象将进入到第1代
垃圾回收后 第0代就已经空了 后面创建的对象就会重新放入第0代
以此类推 0代满后 又会重新垃圾回收 还在使用的对象又会放入第1代

此后运行一段时间 1代也已经满了 而0代还在使用的对象也会移动到1代 这时候已经不够放了 又会进行垃圾回收 1代的将移动到2代 0代的将移动到1代

以此类推

假如我代数都满了 但对象我都还在使用 并没有回收多少 这时GC就会自动的把初始内存给扩大 比如原来2MB 扩大到4MB 还不够使用的情况下就会抛出异常

int n  =GC.MaxGeneration;
//获取系统支持最大的代数

结果：2

 GC.Collect(1); 
   //指定回收第2代内存   注意从0开始

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析构函数

该函数是在类使用完成后调用的，一些非托管资源 Sream 可以在此处调用Dispose()方法进行释放内存，一个类只有一个析构函数而且无法继承他

~Class1()
        
            Console.WriteLine("我给调用了");
        

但有时候该函数并不会调用，无法控制何时调用析构函数，因为这是由垃圾回收器决定的，在垃圾回收时先运行析构函数在回收其他对象。

public void A()
        
            Console.WriteLine("xxxx");
        

        ~Class1()
        
            Console.WriteLine("我给调用了");

        

可以看到 析构函数 并没有给使用，假如你写的是一些释放资源的方法，那也不会执行该函数

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上课笔记：2022年10月29日 13:16:00