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C# GC机制

article 2024/9/25 7:21:48

在C#中，垃圾回收（Garbage Collection，简称GC）是CLR（公共语言运行时）的一个重要部分，用于自动管理内存。它会自动释放不再使用的对象所占用的内存，避免内存泄漏，减少程序员关注内存管理的负担。

C#中的GC机制

GC的工作原理分为以下几个步骤：

标记：GC遍历所有对象，标记所有从根（Roots）可达的对象。根对象包括静态字段、局部变量、CPU寄存器中的对象以及全局应用程序域中的对象。
清除：清除所有未标记的对象，因为它们无法从任何根到达，这意味着它们不再被应用程序使用。
压缩（可选）：为了解决碎片化问题，GC可能会移动对象，以便空闲内存是连续的，这样就可以为大型对象分配空间。

C#的垃圾回收器是一种"分代"垃圾回收器，它将对象分为三代：

第0代：新创建的对象。这些对象中的大多数很快就不再使用了。
第1代：从第0代幸存下来的对象。
第2代：从第1代幸存下来的对象。

每次进行垃圾回收时，GC都会先回收第0代，如果需要，再回收第1代，最后是第2代。这种分代的做法是基于这样一个观察：新创建的对象通常很快就不再使用了，而长时间存在的对象则可能会继续存在。

代码示例

在C#中，我们通常不需要手动触发垃圾回收，因为CLR会自动管理内存。但是，在某些情况下，如果你确定有大量内存可以回收，可以手动请求GC进行回收：

using System;

public class GCDemo
{
    public static void Main()
    {
        // 假设这里进行了一些内存密集型的操作
        // ...

        // 请求垃圾回收
        GC.Collect();

        // 等待垃圾回收完成
        GC.WaitForPendingFinalizers();
        
        // 为了最大效率，再次调用Collect以回收在上次回收期间
        // 被终结器释放的任何对象。
        GC.Collect();
        
        Console.WriteLine("GC performed");
    }
}