.NET深入学习笔记（3）:垃圾回收与内存管理

.NET深入学习笔记（3）:垃圾回收与内存管理2011-01-06 博客园 Frank Xu Lei今天抽空来讨论一下.Net的垃圾回收与内存管理机制，也算是完成上个《WCF分布式开发必备知识》系列后的一次休息吧。以前被别人面试的时候问过我GC工作原理的问题，我现在面试新人的时候偶尔也会问相关的问题。那么你是否也遇到这样的问题呢？比如你清楚.Net的垃圾回收机制吗？你能简述一下GC的工作原理吗？怎么样才能有效的管理内存呢？Using语句体内实例化的对象有什么作用？等等相关问题。下面我们就来详细讨论一下。相信你看完以后也可以面试别人。

本节的组织如下，1..Net的类型和内存分配2.GC垃圾收集器的工作原理3.什么是非托管资源4.如何有效释放对象资源。总结.现在开始我们本节的学习。

1..Net的类型和内存分配

Net中的所有类型都是（直接或间接）从System.Object类型派生的。

CTS中的类型被分成两大类——引用类型（reference type，又叫托管类型[managed type]），分配在内存堆上，值类型（value type）。值类型分配在堆栈上。如图

值类型在栈里，先进后出，值类型变量的生命有先后顺序，这个确保了值类型变量在推出作用域以前会释放资源。比引用类型更简单和高效。堆栈是从高地址往低地址分配内存。

引用类型分配在托管堆（Managed Heap）上，声明一个变量在栈上保存，当使用new创建对象时，会把对象的地址存储在这个变量里。托管堆相反，从低地址往高地址分配内存，如图

2.GC垃圾收集器的工作原理

上图中，当dataSet使用过期以后，我们不显示销毁对象，堆上的对象还继续存在，等待GC的回收。

垃圾收集器通过分代支持对象的年龄化是推荐的但不是必需的。一代在内存里是一个具有相对年龄的对象的单位。对象的

代号或年龄标识对象属于那个分代。在应用程序的生命周期里，越近创建的对象属于越新的代，并且比早创建的对象具有

较低的分代号。最近分代里的对象代号是0.

在new对象时，要先搜索空闲链表，找到最适合内存块，分配，调整内存块链表，合并碎片。new操作几乎可以在O（1）的时间完成，把堆顶指针加1。工作原理是：当托管堆上剩余空间不足，或者Generator 0 的空间已满的时候GC运行，开始回收内存。垃圾回收的开始，GC对堆内存的压缩调整，对象集中到顶部。GC在扫描垃圾的时候会占用一定的CPU时间片的，最初的GC算法真的是扫描整个堆，效率低。现在的GC把堆中的对象分成3代，最近进入堆的是第0代（generation 0）, 其次是generation 1, generation2. 第一次GC只扫描第0代。如果回收的空间足够当前使用就不必扫描其它generation的对象。所以，GC创建对象的效率比C++高效，不需要扫描全部堆空间。它通过扫描策略，再加上内存管理策略带来的性能提升，足以补偿GC所占用的CPU时间。