".NET的堆和棧"系列：

ASP.NET堆和棧一之基本概念和值類型內(nèi)存分配

ASP.NET堆和棧二之值類型和引用類型參數(shù)傳遞和內(nèi)存分配

ASP.NET堆和棧三之引用類型對(duì)象拷貝和內(nèi)存分配

ASP.NET堆和棧四之對(duì)托管和非托管資源垃圾的回收和內(nèi)存分配

當(dāng)我們對(duì).NET Framework的一些基本面了解之后，實(shí)際上，還是很有必要了解一些更底層的知識(shí)。比如.NET Framework是如何進(jìn)行內(nèi)存管理的，是如何垃圾回收的......這樣，我們才能寫出更高性能的程序。

在.NET Framework中，有2個(gè)地方幫我們保存管理數(shù)據(jù)：一個(gè)是"堆"，也叫"托管堆"，由.NET Framework的垃圾收集器(Garbage Collection, GC)管理；另一個(gè)是"棧"，也叫"線程堆棧"，由操作系統(tǒng)直接管理。它們都寄宿在操作系統(tǒng)內(nèi)存。

?什么是"棧"

可以把"棧"想像成由下而上堆疊起來的盒子，值類型實(shí)例存儲(chǔ)于此。

在應(yīng)用程序中，每當(dāng)調(diào)用一個(gè)方法，就相當(dāng)于在"堆"上放上了一個(gè)盒子A，這時(shí)，應(yīng)用程序只能使用處在"棧"最上方、剛被放上的這個(gè)盒子A，當(dāng)方法執(zhí)行結(jié)束，相當(dāng)于把最上方的盒子A扔掉。接下來，剛才還在A下面的盒子B就處在"棧"的最上方了，于是應(yīng)用程序又開始使用盒子B，以此類推。而且，每當(dāng)把最上面的盒子扔掉，其對(duì)應(yīng)的內(nèi)存也被自動(dòng)釋放。

棧的優(yōu)點(diǎn)是執(zhí)行效率高，缺點(diǎn)是存儲(chǔ)容量有限。

在.NET Framework中，所有派生于System.ValueType的就是值類型，值類型實(shí)例位于"棧"。值類型包括：

• bool
• byte
• char
• decimal
• double
• enum
• float
• int
• long
• sbyte
• short
• stuct
• uint
• ulong
• short

什么是"堆"

可以把"堆"想像成一些擺放無序的盒子，引用類型實(shí)例存儲(chǔ)于此。

我們可以在任何時(shí)候，使用任何盒子。我們需要借助垃圾收集器(Garbage Collection, GC)的自動(dòng)回收機(jī)制或手動(dòng)處理，以保證"堆"的盒子被及時(shí)回收。

另外，根據(jù)引用類型實(shí)例的大小，"堆"分為"GC堆"和"LOH(Large Object Heap)堆"，當(dāng)引用類型實(shí)例大小小于85000個(gè)字節(jié)的時(shí)候，實(shí)例被分配在"GC堆"上；當(dāng)實(shí)例大小大于或等于于85000個(gè)字節(jié)的時(shí)候，實(shí)例被分配在"LOH(Large Object Heap)堆"。

在.NET Framework中，所有派生于System.Object的就是引用類型，引用類型實(shí)例位于"堆"。引用類型包括：

• 類 class
• 接口 interface
• 委托 delegate
• object
• string

值類型內(nèi)存分配

在方法內(nèi)的值類型內(nèi)存分配

public int Add(int x)
{
    int result;
    result = x + 2;
    return result;
}

1、在執(zhí)行Add(int x)方法之前，方法參數(shù)x被存放到"棧"的頂部。

2、在"method table"中搜尋Add()方法，如果找不到，就讓JIT及時(shí)編譯再存放到"method table"中去。

3、開始執(zhí)行Add(int x)方法，局部變量result也需要"棧"中的一些內(nèi)存。

4、當(dāng)方法執(zhí)行完畢，先釋放result,再釋放x，線程堆棧指針重新指向。

在引用類型內(nèi)部的值類型內(nèi)存分配

public class MyClass
{
    public int MyValue;
}

public MyClass Add(int x)
{
    MyClass result = new MyClass();
    result.MyValue = x + 2;
    return result;
}

1、在執(zhí)行Add(int x)方法之前，方法參數(shù)x被存放到"棧"的頂部。

2、在"method table"中搜尋Add()方法，如果找不到，就讓JIT及時(shí)編譯再存放到"method table"中去。

3、開始執(zhí)行Add(int x)方法，執(zhí)行MyClass result = new MyClass()
先在托管堆上創(chuàng)建一個(gè)MyClass的實(shí)例，然后在棧上開辟一塊空間并指向?qū)嵗刂贰?/p>

4、當(dāng)方法執(zhí)行完畢，在棧中由上到下依次釋放內(nèi)存。

此時(shí)，在托管堆上的MyClass實(shí)例如何處理呢？

5、此時(shí)，垃圾回收器登場(chǎng)了，他在托管堆中搜尋那些不再被引用的對(duì)象實(shí)例，然后實(shí)施回收。

練習(xí)題

public int ReturnValue()
{
    int x = new int();
    x = 3;
    int y = new int();
    y = x;      
    y = 4;          
    return x;
}

結(jié)果是：3， 因?yàn)橹殿愋蛒變量，在方法執(zhí)行結(jié)束之前，一直存在于棧上。

public int ReturnValue2()
{
    MyInt x = new MyInt();
    x.MyValue = 3;
    MyInt y = new MyInt();
    y = x;                 
    y.MyValue = 4;              
    return x.MyValue;
}

結(jié)果是：4，因?yàn)椋?dāng)通過y=x把x賦值給y時(shí)，實(shí)際上是把x在托管堆上的地址賦值y，也就是，棧上的x和y都指向托管堆上的同一個(gè)對(duì)象實(shí)例，改變y的字段值，相當(dāng)于改變x的字段值。