GC运行后对象会发生什么

本文关键字：什么 对象 运行 GC | 更新日期: 2023-09-27 18:19:40

考虑以下语句

void foo()
{
    string text = "something";
    int a = 10;
    int b = a;
    var array = new int[5]{2,1,3,5,4};
    GC.Collect();
}

**Stack**           **Heap**
text = 0x20         0x20 something
a = 10
b = 10
array = 0x50:0x55   0x50 2
                    0x52 1
                    0x53 3
                    0x54 5
                    0x55 4

一些假设：

  1. 在方法的末尾调用GC.Collect（）
  2. GC运行（假设）

问题是：

  1. 堆中的值是多少？

    我回答了内存位置0x20、0x50-0x55将被回收并删除。他再次问道，内存位置有什么值？我猜可能是垃圾值。他说的不对。（WTx？）

  2. 堆栈中的项目会发生什么情况？文本、a、b和数组包含哪些值？

    我回答说，因为它们包含的引用已经被删除，它们也将被回收。他问这些变量现在的值是多少。

  3. GC Collection之后，重新绘制上面的表格列。

    GC运行后

    **Stack**           **Heap**
text (cleared)      0x20 Garbage/NULL
a (cleared) 
b (cleared) 
array (cleared)     0x50 Garbage/NULL
                    0x52 Garbage/NULL
                    0x53 Garbage/NULL
                    0x54 Garbage/NULL
                    0x55 Garbage/NULL

结果：他说答案不正确。你知道我在这里错过了什么吗？

GC运行后对象会发生什么

对此不可能给出确定性的答案，但可以对行为进行一些思考。

首先，所有的变量都是局部变量。因此，在方法返回之后，这些变量就超出了作用域。他们现在居住的内存（或CPU寄存器）中的确切位置包含未知内容。其他的东西现在可能生活在那个记忆区，我们不知道我们不知道。因此，他们被清除了吗？谁知道呢。

然而，出于所有意图和目的，在方法返回之后，这些变量就不再存在。

如果您认为"这些变量存在于堆栈中"，请注意堆栈是一个实现细节。

现在，您还分配了两个堆对象，一个字符串和一个数组。

由于这些仅由局部变量引用，而在方法返回后局部变量超出了范围，因此这些变量不再被视为活动变量，并且有资格进行收集。

然而，这里的"收藏"是什么意思？这是否意味着垃圾收集器会清除内存区域？一点也不。

相反，当垃圾收集内存时，它实际上会做相反的事情，它收集有生命的对象。这些对象在内存中被压缩并四处移动，该字符串和数组所在的区域可以被其他对象覆盖。可能是一个只包含零的数组，在这种情况下，内存区域可能看起来"已清除"，但可能不会。

但是等一下，这个字符串发生了一些特殊的事情。由于这个字符串是作为文字写在源代码中的，所以当程序启动时，它实际上是内部的。因此，它不是收集的，它将仍然生活在记忆中的某个地方。换言之，这根绳子仍然活着，在记忆中的某个地方。可能是变量引用它时它所在的位置，也可能是其他地方我们不知道。

但是，当垃圾收集器压缩活动对象时，可以覆盖组成数组对象的字节。

好的，所有这些都发生在方法返回后。

如果GC.Collect()在方法返回之前运行垃圾收集循环，会发生什么？

好吧，如果你在RELEASE版本中，上面的一切仍然有效。如果方法中不再使用变量（即，您已经在执行时间线中传递了最后一次使用），那么方法中有一个引用堆上某个对象的局部变量这一事实毫无意义。

但是，如果您在DEBUG构建中，或者附加了调试器，则所有局部变量的作用域都会延长到方法的末尾。因此，它们仍然被视为活动引用，并将使堆上的对象保持活动状态。在这种情况下，将不会收集数组。

但是，任何时候垃圾收集运行时，堆对象在内存中的地址都可能发生变化，因为这些对象是与其他对象一起压缩或升级到不同的一代。

以下是您问题的实际答案：

以上大部分内容都是实现细节。我们不应该关心的事情，因为它可能会因为优化而改变。

我们可以推理很多事情，但我们不应该推理实际底层内存是如何处理的。

你在评论中说，你以为自己在接受编译作家的采访，我认为这种感觉是正确的。如果你要为微软的JIT或内存管理团队面试，至少会在工作中教授一些关于这些东西如何工作的知识，但如果你已经知道的话，这可能是一个额外的收获。

然而，对于一个普通的.NET程序员来说，这是不需要关心的。其他聪明人关心这一点。

对象以前占用的内存可能发生三种情况之一：

  • 它被另一个对象覆盖。GC压缩堆时移动的一个。这是最有可能的结果
  • 它被添加到堆段的空闲列表中，准备供下一次分配使用。通常是在将其与可用空间或块前后的分配合并之后（如果它们也被释放），这是常见的
  • 这是堆段中剩下的最后一个分配。该段可能被添加到未使用的段池中，当需要新的第0代段时，这些段将被重新使用。或者，它的地址空间可能会返回到操作系统

大对象堆有点不同，第一个项目符号不适用。请注意，"记忆位置被删除"的心理模型不是很准确。您将在"内存位置将被重新使用"方面遥遥领先。堆栈也是如此，没有活动的"删除堆栈帧"代码。它只是被遗忘了，迟早会被覆盖。几乎总是更快，微秒。

这是您无法回答的问题，因为它是执行平台的实现细节。根据平台/版本的不同，答案可能完全不同。您可以考虑的是方法范围、值类型与引用类型以及字符串的特殊性。

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