深入浅出图解C#堆与栈 C# Heap(ing) VS Stack(ing) 第六节 理解垃圾回收GC，提搞程序性能

在所有垃圾对象被回收后，所有非垃圾对象重新变得紧凑，非垃圾对象指针也会全部被修复，NextObjPtr会被放到最后一个非垃圾对象之后。这时，new操作符又开始偿试创建新对象，程序请求的资源也被成功创建。

你可以看到，GC产生了一次明显的性能消耗，这是使用GC的主要缺点。然而，记住GC仅在堆被占满的情况进行回收，在回收之前，托管堆明显比C语言运行时的堆快很多。GC还提供了一些优化操作可以大大提高垃圾回收的性能。后续文章会讨论GC怎么优化垃圾回收的。

有一些很重要的点要指出来。你不再需要通过写代码去管理程序资源的寿命，文中一开始提到的两种BUG也将不再存在。首先，它不可能再产生资源泄漏，因为任何程序根节点(roots)访问不到的资源（即垃圾）都会被回收。其次，你也不再可能访问一个被释放掉的资源，因为如果资源能够被访问到，它就永远不会被释放。如果资源不能够被访问到，我们也没有理由去访问它。

下面代码展示了资源是怎么样被分配与管理的：

class Application {
    public static int Main(String[] args) {

      //在堆中创建ArrayList对象，myArray现在作为程序根节点
      ArrayList myArray = new ArrayList();

      // 在堆中创建10000个对象
      for (int x = 0; x < 10000; x++) {
         myArray.Add(new Object());    
      }

      // 现在，myArray是一个根（在线程栈里）。
      // 因此，myArray和10000个对象都是可达的
      
      Console.WriteLine(myArray.Length);

      // 在代码中myArray最后一个引用（Console.WriteLine(myArray.Length)）之后, myArray 不再是一个根
      // 不必非要等到此方法返回后，JIT编译器会知道在myArray最后一个引用之后把它标识为非根节点
      

      // 因为myArray不再是根节点，所有10001个对象不再可达
      // 它们会被看作是垃圾
      // 但是它们会一直存在直到GC对它们进行回收
   }
}

如果GC这么出色，为什么C++不使用它呢？原因是GC必须能够识别程序根节点(roots),并且必须能够找到所有对象指针。C++里允许指针进行类型转换，所以不可能确定一个指针指向的是什么。在一般语言运行时CLR中，托管堆总是能够确定对象的确切类型，并可通过元数据metadata信息决定一个对象的成员指向哪些其它对象。