垃圾回收机制(GC)

时间:2021-06-15 03:40:31

步步为营 C# 技术漫谈 四、垃圾回收机制(GC)

首先:谈谈托管,什么叫托管,我的理解就是托付C# 运行环境帮我们去管理,在这个运行环境中可以帮助我们开辟内存和释放内存,开辟内存一般用new ,内存是随机分配的,释放主要靠的是GC 也就是垃圾回收机制。哪么有两个大问题 1.GC 可以回收任何对象吗?2.GC 什么时候来回收对象?回收那些对象?

对于第一个问题,GC 可以回收任何对象吗?我是这样理解的,首先要明白一点,C# 在强大也管不到非托管代码?哪么什么是非托管代码呢?比如stream (文件),connection (数据库连接),COM (组件)等等。。哪么这些对象是需要进行连接的,比如说我们写这样一句话FileStream fs = new FileStream(“d://a.txt”,FileMode.Open); 实际上已经创建了和d://a.txt 的连接,如果重复两次就会报错。哪么fs 这个对象叫做非托管对象,也就是说C#

不能自动去释放和d://a.txt 的连接。哪么对于非托管的代码怎么办,一会我来说。

    对于第二个问题,GC 什么时候来回收,回收什么对象?我想后面的就不用我说了,当然是回收托管对象了。但是GC 什么时候回收?是这样的:GC 是随机的,没有人知道他什么时候来,哪么我写了一个例子,证明这一点

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)

{           

AA a = new AA ();

AA b = new AA ();

AA c = new AA ();

AA d = new AA ();

}

public class AA{}

在讲这个例子之前,要明白什么被称之为垃圾,垃圾就是一个内存区域,没有被任何引用指向,或者不再会被用到。 哪么在第一次点击按钮的时候会生成4 个对象,第二次点击按钮的时候也会生成4 个对象,但是第一次生成的4 个对象就已经是垃圾了,因为,第一次生成的4 个对象随着 button1_Click 函数的结束而不会再被调用(或者说不能再被调用 ),哪么这个时候GC 就会来回收吗?不是的!我说了GC 是随机的,哪么你只管点你的,不一会GC 就会来回收的(这里我们可以认为,内存中存在一定数量的垃圾之后,GC 会来 ),要证明GC 来过我们把AA 类改成

public class AA

{

~AA()

{

        MessageBox .Show(" 析构函数被执行了" );

}

}

要明白,GC 清理垃圾,实际上是调用析构函数,但是这些代码是托管代码(因为里面没有涉及到Steam ,Connection 等。。)所以在析构函数中,我们可以只写一个MsgBox 来证明刚的想法;这个时候,运行你的程序,一直点击按钮,不一会就会出现一大堆的“ 析构函数被执行了”…

 

    好了,然后让我们看看能不能改变GC 这种为所欲为的天性,答案是可以的,我们可以通过调用GC.Collect(); 来强制GC 进行垃圾回收,哪么button1_Click 修改如下

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)

{           

AA a = new AA ();

AA b = new AA ();

AA c = new AA ();

AA d = new AA ();

GC .Collect();

}

哪么在点击第一次按钮的时候,生成四个对象,然后强制垃圾回收,这个时候,会回收吗?当然不会,因为,这四个对象还在执行中(方法还没结束),当点第二次按钮的时候,会出现四次" 析构函数被执行了" , 这是在释放第一次点击按钮的四个对象,然后以后每次点击都会出现四次" 析构函数被执行了" ,哪么最后一次的对象什么时候释放的,在关闭程序的时候释放(因为关闭程序要释放所有的内存)。

 

好了,现在来谈谈非托管代码,刚才说过,非托管代码不能由垃圾回收释放,我们把AA 类改成如下

public class AA

{

     FileStream fs = new FileStream ("D://a.txt" ,FileMode .Open);

     ~AA()

     {

            MessageBox .Show(" 析构函数被执行了" );

     }

}

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)

{

            AA a = new AA ();

}

如果是这样一种情况,哪么第二次点击的时候就会报错,原因是一个文件只能创建一个连接。哪么一定要释放掉第一个资源,才可以进行第二次的连接。哪么首先我们想到用 GC .Collect() ,来强制释放闲置的资源,修改代码如下:

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)

{

            GC .Collect();

            AA a = new AA ();

}

哪么可以看到,第二次点按钮的时候,确实出现了“析构函数被执行了“, 但是程序仍然错了,原因前面我说过,因为Stream 不是托管代码,所以C# 不能帮我们回收,哪怎么办?

自己写一个Dispose 方法;去释放我们的内存。代码如下:

public class AA :IDisposable

    {

        FileStream fs = new FileStream ("D://a.txt" ,FileMode .Open);

        ~AA()

        {

            MessageBox .Show(" 析构函数被执行了" );

 

        }

 

        #region IDisposable 成员

 

        public void Dispose()

        {

            fs.Dispose();

            MessageBox .Show("dispose 执行了" );

        }

 

        #endregion

    }

好了,我们看到了,继承 IDisposable 接口以后会有一个Dispose 方法(当然了,你不想继承也可以,但是接口给我们提供一种规则,你不愿意遵守这个规则,就永远无法融入整个团队,你的代码只有你一个人能看懂),好了闲话不说,这样一来我们的 button1_Click 改为

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)

{

            AA a = new AA ();

a.Dispose();

}

我们每次点击之后,都会发现执行了“ dispose 执行了”,在关闭程序的时候仍然执行了“析构函数被执行了”这意味了,GC 还是工作了,哪么如果程序改为:

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)

{

            AA a = new AA ();

           a.Dispose();

           GC .Collect();

}

每次都既有“ dispose 执行了又有”“析构函数被执行了”,这意味着GC 又来捣乱了,哪么像这样包含Stream connection 的对象,就不用GC 来清理了,只需要我们加上最后一句话 GC.SuppressFinalize(this) 来告诉GC ,让它不用再调用对象的析构函数中。 那么改写后的AA 的dispose 方法如下:

 

        public void Dispose()

        {

            fs.Dispose();

            MessageBox .Show("dispose 执行了" );

            GC.SuppressFinalize(this);

        }