C# 中堆的碎片整理？

Question

我想了解 C# 中堆的完整使用。我了解堆栈和堆的工作原理，但我没有找到堆碎片整理的任何解释（如果可能的话）。

我读了很多关于 GC 在堆上分配和释放内存块时碎片问题的文章。

因此，如果有人可以向我解释或提供一些关于这个问题和堆（内存）碎片整理的好文章。

Answer 1

如果您了解堆的工作原理，我假设您知道有几种不同类型的堆。请参阅我的答案 - Stack vs. Heap in .NET

因此，我在该答案中提到的两个堆是大型对象堆 (LOH) 和 GC 堆（也称为临时堆）。

对于.NET来说一般不需要担心堆碎片。.NET 的 GC 工作分为 3 个步骤：标记、清除、压缩。标记 - 扫描所有有根引用并列出有根引用的列表- 这些不符合垃圾回收条件，也不会被触及。扫描 - 清除列表中未列出的项目的内存，并清除已标记项目的“标记位”。紧凑 - 移动剩余根对象的内存，使其位于连续的块中。压缩阶段的一个警告是，至少从最新版本的 .NET 4.6.2 开始，LOH 并未被压缩。这是 CLR GC 团队做出的设计决策，因为性能原因以及将所有内存移动到连续块所需的时间。自 .NET 1.0 以来，性能有了很多很多改进，因此 GC 不再像以前那样糟糕。无论如何，Gen 0、1 和 2 的堆都会被压缩。因此，无需担心那里的碎片。在大多数情况下，LOH 不会因其实现的算法而出现碎片问题。在某些情况下，LOH 可能会出现碎片。这可能是由多种原因引起的 - 其中一些是错误的分配模式、频繁的 Full GC 收集等。这可以通过改进分配模式、尽可能紧密地分配大块内存（以编程方式）以及对象池来解决。

从 .NET 4.5.1 开始，有一种方法可以手动压缩 LOH，但我强烈建议不要使用它，因为它会对您的应用程序造成巨大的性能影响，原因有两个：

1. 这很耗时
2. 它会清除 GC 在应用程序的生命周期中收集的任何分配模式算法。当您的应用程序运行时，GC 实际上会通过了解您的应用程序如何分配内存来进行自我调整。因此，应用程序运行的时间越长，它的效率（在某种程度上）就越高。当您执行 GC.Collect() （或其任何重载）时，它会清除 GC 学到的所有数据 - 因此它必须重新开始。您可以在此处阅读有关如何手动压缩 LOH 的更多信息： https: //blogs.msdn.microsoft.com/mariohewardt/2013/06/26/no-more-memory-fragmentation-on-the-net-large-object -heap/（我再次建议不要这样做）

有关 GC 标记、扫描、紧凑的信息 - https://blogs.msdn.microsoft.com/abhinaba/2009/01/30/back-to-basics-mark-and-sweep-garbage-collection/

有关 LOH 分配算法的信息： https://www.red-gate.com/simple-talk/dotnet/net-framework/the-dangers-of-the-large-object-heap/