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垃圾回收

Framework 3.5 version

Author: Jerry Huang

.NET Framework 的垃圾回收器管理应用程序的内存分配和释放。每次您使用 new 运算符创建对象

时，运行时都从托管堆为该对象分配内存。只要托管堆中有地址空间可用，运行时就会继续为新对

象分配空间。但是，内存不是无限大的。最终，垃圾回收器必须执行回收以释放一些内存。垃圾回

收器优化引擎根据正在进行的分配情况确定执行回收的最佳时间。当垃圾回收器执行回收时，它检

查托管堆中不再被应用程序使用的对象并执行必要的操作来回收它们占用的内存。

本节介绍了垃圾回收器如何自动管理应用程序中托管对象的内存分配和释放。除此之外，本节还介

绍了推荐的设计模式，以用来正确地清理应用程序创建的任何非托管资源。

说明：

在 .NET Framework 1.0 版中，公共语言运行时 (CLR) 具有一个用于大型对象堆的独立内存管

理器。在某些情况下，该内存管理器不将未使用的内存返回给操作系统，在少数情况下，它还

会使该内存不能垃圾回收。这样会由于虚拟地址空间碎片而导致内存分配失败。在 .NET

Framework 1.1 和 2.0 版中，大型对象堆由称为堆片段的连续内存区域组成，这些区域完全对

齐以使虚拟内存碎片减到最少。在垃圾回收过程中，从大型对象中回收的空间被合并起来并置

于自由列表中。只包含自由列表项的堆片段被释放，内存被返回给操作系统。对大型对象堆所

做的这些更改有效消除了由这种形式的虚拟地址空间碎片导致的内存分配故障。

重要说明：

在内存大于 2GB 的服务器中，可能需要在 boot.ini 文件中指定 /3GB 开关，以避免当内存仍

可供系统使用时出现明显的内存不足问题。

本节内容

Finalize 方法和析构函数

介绍 Finalize 方法和析构函数如何允许对象在垃圾回收器自动回收对象的内存之前执

行必要的清理操作。

弱引用

介绍允许应用程序访问对象，同时也允许垃圾回收器收集该对象的功能。

被动回收

介绍如何立即或在下一最佳时间回收对象。

对于您的应用程序创建的大多数对象，可以依靠 .NET Framework 的垃圾回收器隐式地执行所有必

要的内存管理任务。但是，在您创建封装非托管资源的对象时，当您在应用程序中使用完这些非托

管资源之后，您必须显式地释放它们。最常见的一类非托管资源就是包装操作系统资源的对象，例

如文件、窗口或网络连接。虽然垃圾回收器可以跟踪封装非托管资源的对象的生存期，但它不了解

具体如何清理这些资源。对于这些类型的对象， .NET Framework 提供 Object .Finalize 方法，它

允许对象在垃圾回收器回收该对象使用的内存时适当清理其非托管资源。默认情况下，Finalize 方

法不执行任何操作。如果您要让垃圾回收器在回收对象的内存之前对对象执行清理操作，您必须在

类中重写 Finalize 方法。

说明：

若要在 C# 中实现 Finalize 方法，您必须使用析构函数语法。在 .NET Framework 2.0 版中，

Visual C++ 为实现 Finalize 方法提供了自己的语法，详见 Destructors and Finalizers in

Visual C++ 中的介绍。在 .NET Framework 1.0 版和 1.1 版中， Visual C++ 与 C# 一样，也

对 Finalize 方法使用析构函数语法。

垃圾回收器使用名为 “终止队列” 的内部结构跟踪具有 Finalize 方法的对象。每次您的应用程序

创建具有 Finalize 方法的对象时，垃圾回收器都在终止队列中放置一个指向该对象的项。托管堆

中所有需要在垃圾回收器回收其内存之前调用它们的终止代码的对象都在终止队列中含有项。

说明：

为 GC. KeepAlive 方法提供的代码示例演示攻击性垃圾回收如何会导致终结器在已回收的对

象的成员仍在执行时运行，以及如何使用 KeepAlive 方法来阻止这种情况的发生。

Finalize 方法不应引发异常，因为应用程序无法处理这些异常，而且这些异常会导致应用程序终

止。

实现 Finalize 方法或析构函数对性能可能会有负面影响，因此应避免不必要地使用它们。用

Finalize 方法回收对象使用的内存需要至少两次垃圾回收。当垃圾回收器执行回收时，它只回收

没有终结器的不可访问对象的内存。这时，它不能回收具有终结器的不可访问对象。它改为将这些

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