Question

我制作了一个64位WPF测试应用程序。随着我的应用程序运行并打开任务管理器，我会查看系统内存使用情况。我看到我使用2GB，而且我有6GB可用。

在我的应用程序中，单击“添加”按钮将新的1GB字节数组添加到列表中。我看到我的系统内存使用量增加了1GB。我点击添加总共6次，填充我开始时可用的6GB内存。

我单击“删除”按钮6次以从列表中删除每个数组。删除的字节数组不应该被我控制中的任何其他对象引用。

当我删除时，我看不到记忆力下降。但这对我来说没关系，因为我知道GC是非确定性的，所有这一切。我认为GC会根据需要收集。

所以现在内存看起来很满，但是期待GC在需要时收集，我再次添加。我的电脑开始滑入和跳出磁盘晃动昏迷。为什么GC不收集？如果那不是时候做，那么什么时候？

作为一个完整性检查，我有一个强制GC的按钮。当我推动它时，我很快就恢复了6GB。这不能证明我的6个数组没有被引用，并且如果GC知道/想要收集COULD吗？

我已经阅读了很多说我不应该调用GC.Collect（）但是如果GC在这种情况下不收集，我还能做什么呢？

    private ObservableCollection<byte[]> memoryChunks = new ObservableCollection<byte[]>();
    public ObservableCollection<byte[]> MemoryChunks
    {
        get { return this.memoryChunks; }
    }

    private void AddButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        // Create a 1 gig chunk of memory and add it to the collection.
        // It should not be garbage collected as long as it's in the collection.

        try
        {
            byte[] chunk = new byte[1024*1024*1024];

            // Looks like I need to populate memory otherwise it doesn't show up in task manager
            for (int i = 0; i < chunk.Length; i++)
            {
                chunk[i] = 100;
            }

            this.memoryChunks.Add(chunk);                
        }
        catch (Exception ex)
        {
            MessageBox.Show(string.Format("Could not create another chunk: {0}{1}", Environment.NewLine, ex.ToString()));
        }
    }

    private void RemoveButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        // By removing the chunk from the collection, 
        // I except no object has a reference to it, 
        // so it should be garbage collectable.

        if (memoryChunks.Count > 0)
        {
            memoryChunks.RemoveAt(0);
        }
    }

    private void GCButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        GC.Collect();
        GC.WaitForPendingFinalizers();
    }

Answer 1

作为一个完整性检查，我有一个强制GC的按钮。当我推动它时，我很快就恢复了6GB。这不能证明我的6个数组没有被引用，并且如果GC知道/想要收集COULD吗？

你最好不要问When does the GC automatically collect "garbage" memory?。在我的头顶：

最常见的情况是，当第0代已满或对象分配不适合可用空间时。¹
通常，当分配一块内存会导致OutOfMemoryException时，会触发一个完整的GC来首先尝试并回收可用内存。如果收集后没有足够的连续内存可用，则会抛出OOM异常。

启动垃圾收集时，GC确定需要收集哪些代（0,0 + 1或全部）。每一代都有一个由GC确定的大小（它可以随着应用程序的运行而改变）。如果只有第0代将超过其预算，那么这是唯一将收集垃圾的一代。如果在第0代中存活的对象将导致第1代超过其预算，那么第1代也将被收集，其幸存的对象将被提升为第2代（这是Microsoft实现中的最高代）。如果超过第2代的预算，将收集垃圾，但不能将对象提升到更高的一代，因为不存在。

所以，这里有重要的信息，在GC启动的大多数 common 方式中，只有在第0代和第1代都满时才会收集第2代。此外，您需要知道超过85,000个字节的对象不会存储在具有第0代，第1代和第2代的普通GC堆中。它实际上存储在所谓的大对象堆（LOH）中。 LOH中的内存仅在FULL集合期间释放（即，在收集第2代时）;永远不会仅代收集0或1。

为什么GC没有收集？如果那不是时候做，那么什么时候？

现在应该很清楚为什么GC从未自动发生过。您仅在LOH上创建对象（请记住，int类型，您使用它们的方式，是在堆栈上分配的，不必收集）。你永远不会填满第0代，所以GC永远不会发生。¹

你也是在64位模式下运行它，这意味着你不太可能遇到我上面列出的另一种情况，当整个应用程序中的内存不足时会发生集合分配某个对象。 64位应用程序的虚拟地址空间限制为8TB，因此在您遇到此情况之前需要一段时间。在此之前，你很可能会耗尽物理内存和页面文件空间。

由于GC尚未发生，因此Windows开始从页面文件中的可用空间为您的应用程序分配内存。

我已经阅读了很多说我不应该调用GC.Collect（）但是如果GC在这种情况下不收集，我还能做什么呢？

如果您需要编写此类代码，请致电GC.Collect()。更好的是，不要在测试之外编写这种代码。

总之，我还没有公正地对待CLR中的自动垃圾收集主题。我建议通过msdn博客文章阅读它（实际上非常有趣），或者已经提到过，Jeffery Richter的优秀书籍CLR Via C＃，第21章。

¹我假设你明白GC的.NET实现是世代垃圾收集器。简单来说，这意味着新创建的对象位于编号较低的一代，即第0代。当运行垃圾收集时，发现某一代中的对象具有GC根（不是“垃圾”），它将被提升到下一代。这是一项性能改进，因为GC可能需要很长时间并且会损害性能。我们的想法是，较高代的物体通常具有较长的寿命，并且在应用中会更长时间，所以它不需要像下一代那样检查那一代的垃圾。您可以在this wikipedia article中阅读更多内容。您会注意到它也被称为短暂的 GC。

²如果您不相信我，在删除其中一个块后，有一个函数可以创建一大堆随机字符串或对象（我建议不要使用基本数组）在你达到一定数量的空间后，你会看到一个完整的GC，释放你在LOH中分配的记忆。

Answer 2

这是在LOH（大对象堆）上进行的。只有在执行第2代集合时才会清除它们。正如汉斯在评论中所说，如果这是真正的代码，你将需要更多的内存。

对于咯咯笑声，您可以致电GC.GetGeneration(chunk)，看看它会返回2。

请参阅CLR via C＃，Jeffrey Richter第3版（第588页）。

Answer 3

对于需要分配大量数据而不是发布的真实代码，考虑在完成大对象时手动调用GC（GC.Collect best practice question）。

您还可以通过在较小（小于80K）的块中进行分配，将对象从LOH转移到普通堆。

即使在需要时也不会发生垃圾收集

3 个答案: