一、托管堆基础

1，访问一个资源（文件、内存缓冲区、屏幕空间、网络连接、数据库资源等）所需的步骤

①调用IL指令newobj，为代表资源的类型分配内存（一般使用c# new操作符来完成）

②初始化内存，设置资源的初始状态并使资源可用。类型的实例构造器负责设置初始状态

③访问类型的成员来使用资源（有必要可以重复）

④摧毁资源的状态以进行清理

⑤释放内存。垃圾回收器独自负责这一步

2，从托管堆分配资源

初始化进程时，CLR划出一个地址空间区域作为托管堆，一个区域被非垃圾对象填满后，CLR会分配更多的区域（32位进程最多能分配1.5GB，64为进程最多能分配8TB）。CLR还要维护一个指针（NextObjPtr），该指针指向下一个对象在堆中的分配位值。刚开始的时候，NextObjPtr设为地址空间区域的基地址。

3，C#的new操作符导致CLR执行以下步骤

①计算类型的字段（以及从基类型继承的字段）所需的字节数。

②加上对象的开销所需的字节数。每个对象都有两个开销字段：类型对象指针和同步快索引（32位：两个字段各需32位，所以每个对象要增加8字节。64位：每个字段各需64位，所以每个对象要增加16字节）（int=4字节；long=8字节）

③CLR检查区域中是否有分配对象所需的字节数。如果托管堆有足够的可用空间，就在NextObjPtr指针指向的地址处放入对象，为对象分配的字节会被清零。接着调用类型的构造器（为this参数传递NextObjPtr），new操作符返回对象的引用。就在返回这个引用之前，NextObjPtr指针的值会加上对象占用的字节数来得到一个新值，即下一个对象放入托管堆是的地址

4，垃圾回收算法

CLR使用一种引用跟踪算法。引用跟踪算法只关心引用类型的变量，因为只有这种变量才能引用堆上的对象，我们将所有引用类型的变量都称为根。

①CLR开始GC时，首先暂停进程中的所有线程（这样可以防止线程在CLR检查期间访问对象并更改其状态）

②CLR进入GC标记阶段（这个阶段，CLR遍历堆中所有对象，将同步块索引字段中的一位设为0。这表明所有的对象都应该删除）

③CLR检查所有活动根（根为null，则CLR忽略这个根），查看他们引用了那些对象。如果引用了堆上的对象，CLR都会标记那个对象（将对象的同步块索引中的位设置为1）

④检查完毕后，堆中的对象要么标记。要么未标记。已标记的对象不能被垃圾回收，因为至少有一个根在引用它，我们说这些对象时可达的

⑤进入GC的压缩阶段，在这个阶段，CLR对堆中已标记的对象进行“乾坤大挪移”，压缩所有幸存下来的对象，使它们占用连续的内存对象

⑥压缩之后，根现在的引用还是原来的位置，而非移动之后的位置。所以作为压缩阶段的一部分，CLR还要从每个根减去所引用的对象在内存中的偏移的字节数。这样就能保证根还是引用和之前一样的对象；只是对象在内存中换了位置

5，垃圾回收和调试

托管堆和垃圾回收