浅析C#中内存管理
前言:个人觉得C#吸收了各种语言的优点,可谓集大成者,但是不知但,这种集所有语言于一身的情况是好是坏.C#编程的一个优点就是程序员不需要关心具体的内存管理,尤其是垃圾收集器会处理所有的内存清理工作.虽然不比手工管理内存,但是如果要编写高质量的代码,还是要理解后台发生的情况,理解C#的内存管理.
用户可以得到像C++语言那样的效率,而不需要考虑像在C++中那样内存管理工作的复杂性.
注意:这一章的许多内容,可以说全部,都是没有经过事实验证的.您应把这一届看做是一般规则的简化向导,而不是实现的确切说明.
首先C#将数据分为两种:值数据类型和引用数据类型,这两种数据类型存储在内存中的不同的地方:值数据类型存储在堆栈中,而引用类型存储在内存的托管堆中.
一.内存简介
windows使用一个系统:虚拟寻址系统.这个系统的作用是将程序可用的内存地址映射到硬件内存中的实际地址.其实际结果就是32位的机子上每个进程都可以使用4GB的内存,当然,64位的机器4,这个数字就更大了.这4G的内存实际上包含了程序的所有的部分,可执行代码,DLL以及程序运行时使用的所有变量的内容.这个4GB内存称为虚拟地址空间或虚拟内存.为方便,着了成为内存.
4GB中的每个存储单元都是从零开始向上存储的.要访问存储在内存中的某个空间中的值,就必须提供表示该存储单元的一个数字.在高级编程语言中,比哪一期的一个重要作用就是负责将人们可以理解的变量名称编程处理器可以理解的内存地址.
二.堆栈
在内存中,有一个区域称为堆栈,存储对象.
对象成员的值数据类型调用方法时,传递给所有方法的参数的副本.注意:调用方法时,堆栈存储的是所有参数的副本,因此,经值类型A传递给函数,A的值是不会变化的.当然,引用类型时会变化的,因为堆栈中存储的是引用类型的地址.
案例:
{
int a;
//do domething
{
int b;
//do domething
}
}
分析:首先声明a,在内部的代码块中声明b,然后内部的代码块终止,b就出了作用域,最后a出作用域.所以b的声明周期总是包含在a的声明周期内,在释放变量的时候,其顺序总是和分配内存的顺序相反.即:变量的生存周期都是嵌套的.这就是堆栈的工作方式.
三.托管堆
堆栈具有相当高的性能,但是变量的生命周期必须是嵌套的,这个要求在有的时候过于苛求.我们希望有一种别的方法来分配内存,存储一些数据,并在方法退出的很长一段时间内,这些户数仍然是可用的,这时就可以使用托管堆.
托管堆(简称堆)是内存中的另一个区域,我们仍然用一个例子来说明堆的工作方式:
{
Customer customer1;
customer1=new Customer();
Customer customer2=new Customer();
//do domething
}
分析:首先,声明一个Customer:customer1,在堆栈上给这个引用分配空间.注意:仅仅是给这个引用分配存储空间,并不是实际的Customer对象.customer1占用4个字节的空间(32位机),来表示Customer对象在内存中的地址.
然后.执行第二行代码,完成以下操作:
在堆上分配存储空间,用来存储CUstomer对象,注意,这里是Customer对象.
将变量customer1的值设为分配给Customer对象的内存地址从这个例子中可以看出,建立引用类型的变量的过程要比建立值类型变量的过程复杂,且不能避免性能的降低.但是,我们可以将一个引用变量的值赋给另一个引用变量,当一个变量出了作用域时,他会从对战中删除,但是对象的数据仍然保留在内存中,直到程序停止.
这样,我们将一个引用变量A传递给函数时,仅仅是将变量A的引用传递给了函数,即:仅仅是在对站上分配内存,即变量B两者指向同一个内存地址.因此,当变量发生变化时,变量A也会发生变化.
四.拆装箱
拆装箱就是值类型和引用类型的项目转化,装箱可以将值类型转化为引用类型,拆箱的作用恰好相反,经引用类型转化为值类型.
五.垃圾回收
一般情况下. .NET运行库会在认为需要的时候运行垃圾收集器来释放托管资源,这在大多数情况下是足够的,就是说我们没有必要去关心内存.但在有的情况下,我们会强制垃圾回收器在代码的某个地方运行,释放内存.这就用到了System.GC.Collect;System.GV表示一个垃圾回收期.这种情况很少见,例如,代码中大量的对象刚刚停止引用,就是和调用垃圾收集器.
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