了解.NET中的垃圾收集

Question

请考虑以下代码：

public class Class1
{
    public static int c;
    ~Class1()
    {
        c++;
    }
}

public class Class2
{
    public static void Main()
    {
        {
            var c1=new Class1();
            //c1=null; // If this line is not commented out, at the Console.WriteLine call, it prints 1.
        }
        GC.Collect();
        GC.WaitForPendingFinalizers();
        Console.WriteLine(Class1.c); // prints 0
        Console.Read();
    }
}

现在，即使main方法中的变量C1超出了作用域，并且在调用gc.collection()时没有被任何其他对象进一步引用，为什么它没有在那里完成呢？

Answer 1

您在这里被绊倒了，并且得出了非常错误的结论，因为您使用的是调试器。您需要以在用户机器上运行的方式运行代码。使用build+Configuration manager切换到Release build，将左上角的“Active solution Configuration”组合框更改为“Release”。接下来，进入Tools+Options,Debugging,General并取消勾选“Suppress JIT Optimization”选项。

现在再次运行您的程序并修补源代码。注意额外的大括号是如何完全没有作用的。并注意将变量设置为null完全没有区别。它将始终打印“1”。它现在按照你所希望和期望的方式工作。

这就需要解释为什么在运行调试构建时它的工作方式如此不同。这需要解释垃圾收集器是如何发现局部变量的，以及调试器的存在对此有何影响。

这个表对于垃圾收集器是必不可少的，它需要知道在执行收集时在哪里查找对象引用。当引用是GC堆上对象的一部分时，这是非常容易的。当对象引用存储在CPU寄存器中时，肯定不容易做到。桌子上写着去哪里看。

表中“不再使用”的地址非常重要。它使垃圾收集器非常高效。它可以收集一个对象引用，即使它是在一个方法内部使用的，而且那个方法还没有完成执行。这是非常常见的,例如,Main（）方法只会在程序终止之前停止执行。很明显，您不希望在Main（）方法中使用的任何对象引用在程序的持续时间内存在，这将导致泄漏。jitter可以使用表来发现这样的局部变量不再有用，这取决于程序在进行调用之前在Main（）方法中进行了多远。

与该表相关的一个几乎神奇的方法是gc.keepalive（）。这是一个非常特殊的方法，它根本不生成任何代码。它的唯一职责是修改该表。它延长了局部变量的生存期，防止它存储的引用被垃圾收集。您需要使用它的唯一时间是阻止GC过于急切地收集引用，这种情况可能发生在将引用传递给非托管代码的互操作场景中。垃圾回收器无法看到此类代码正在使用此类引用，因为它不是由jitter编译的，因此没有指定在何处查找引用的表。将委托对象传递给非托管函数（如EnumWindows（））是当您需要使用gc.keepalive（）时的样板示例。

因此，正如您在发布版本中运行样例片段后所看到的那样，局部变量可以在方法完成执行之前提前被收集。更强大的是，如果一个对象的一个方法不再引用它，那么它可以在它的一个方法运行时被收集。那有一个问题，调试这样的方法是非常尴尬的。因为您可以将变量放在“监视”窗口中或对其进行检查。并且如果发生GC,它将在调试时消失。这将是非常不愉快的，所以抖动知道有一个调试器附加。然后修改表并更改“最后使用的”地址。并将其从正常值更改为方法中最后一条指令的地址。只要方法没有返回，变量就保持活动状态。这使您可以一直监视它直到方法返回。

这现在也解释了你前面看到的和为什么问这个问题。它打印“0”，因为GC.collect调用无法收集引用。该表指出，该变量在gc.collect（）调用之后一直使用到方法的末尾。通过附加调试器和运行调试生成而被迫这样说。

将变量设置为null现在确实有效果，因为GC将检查变量，不再看到引用。但请确保您不会落入许多C#程序员所落入的陷阱，实际上编写那些代码是毫无意义的。在发行版构建中运行代码时，无论该语句是否存在，都没有任何区别。事实上，抖动优化器将删除该语句，因为它没有任何作用。所以千万不要这样编写代码，即使它看起来有效果。