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C#內(nèi)存分配、堆棧的分配介紹

相關(guān)軟件相關(guān)文章發(fā)表評(píng)論 來(lái)源:西西整理時(shí)間:2012/9/29 9:29:47字體大。A-A+

作者:佚名點(diǎn)擊:197次評(píng)論:0次標(biāo)簽: 內(nèi)存分配

  • 類型:編程輔助大。8.5M語(yǔ)言:英文 評(píng)分:3.0
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在分析內(nèi)存分配時(shí),應(yīng)該先了解關(guān)于堆棧的區(qū)別

堆的分配向高地址擴(kuò)展,而棧的分配向低地址擴(kuò)展。

二。內(nèi)存分配

關(guān)于內(nèi)存的分配,首先應(yīng)該了解分配在哪里的問(wèn)題。CLR管理內(nèi)存的區(qū)域,主要有三塊,分別為: 
· 線程的堆棧,用于分配值類型實(shí)例。堆棧主要由操作系統(tǒng)管理,而不受垃圾收集器的控制,當(dāng)值類型實(shí)例所在方法結(jié)束時(shí),其存儲(chǔ)單位自動(dòng)釋放。棧的執(zhí)行效率高,但存儲(chǔ)容量有限。 
· GC堆,用于分配小對(duì)象實(shí)例。如果引用類型對(duì)象的實(shí)例大小小于85000字節(jié),實(shí)例將被分配在GC堆上,當(dāng)有內(nèi)存分配或者回收時(shí),垃圾收集器可能會(huì)對(duì)GC堆進(jìn)行壓縮,詳情見后文講述。

1   public class VIPUser:User
2     {
3        //分配1Byte
4        public bool isVip;
5        public bool IsVipUser()
6        {
7            return isVip;
8        }
9         static void Main(string[] args)
10         {
11             //分配內(nèi)存空間和初始化操作
12             VIPUser aUser;
13             //將對(duì)象引用賦給aUser變量,建立aUser和VIPUser的關(guān)聯(lián)
14             aUser = new VIPUser();
15             //Q:類型的分配的字節(jié)數(shù)?
16             //就本類而言需要15Byte。但是實(shí)例對(duì)象所占的字節(jié)總數(shù)還要加上對(duì)象附加成員所需的字節(jié)數(shù),其中包括附加成員TypeHandle和SyncBlockIndex共8個(gè)字節(jié)。在托管堆上分配的字節(jié)總數(shù)為23字節(jié),而堆上的內(nèi)存塊總是按照4Byte的倍數(shù)進(jìn)行分配,因此本類中將分配24字節(jié)的地址空間
17
18             //最后調(diào)用對(duì)象構(gòu)造器,進(jìn)行對(duì)象初始化操作,完成創(chuàng)建
19
20             //構(gòu)造過(guò)程
21             //a.構(gòu)造VIPUser類型的Type對(duì)象,主要包括靜態(tài)字段、方法表、實(shí)現(xiàn)的接口等,并將其分配在上文提到托管堆的Loader Heap上。
22
23             //b.初始化aUser的兩個(gè)附加成員:TypeHandle和SyncBlockIndex。將TypeHandle指針指向Loader Heap上的MethodTable,CLR將根據(jù)TypeHandle來(lái)定位具體的Type;將SyncBlockIndex指針指向Synchronization Block的內(nèi)存塊,用于在多線程環(huán)境下對(duì)實(shí)例對(duì)象的同步操作。
24
25             //c.調(diào)用VIPUser的構(gòu)造器,進(jìn)行實(shí)例字段的初始化。實(shí)例初始化時(shí),會(huì)首先向上遞歸執(zhí)行父類初始化,直到完成System.Object類型的初始化,然后再返回執(zhí)行子類的初始化,直到執(zhí)行VIPUser類為止。以本例而言,初始化過(guò)程為首先執(zhí)行System.Object類,再執(zhí)行User類,最后才是VIPUser類。最終,newobj分配的托管堆的內(nèi)存地址,被傳遞給VIPUser的this參數(shù),并將其引用傳給棧上聲明的aUser。
26
27             aUser.isVip = true;
28             Console.WriteLine(aUser.IsVipUser());
29             //上述過(guò)程,基本完成了一個(gè)引用類型創(chuàng)建、內(nèi)存分配和初始化的整個(gè)流程
30         }
31     }
32     public class UserInfo
33     {
34         //分配4個(gè)字節(jié)
35         private Int32 age = -1;
36         //分配2個(gè)字節(jié)
37         private char level = 'A';
38     }
39     public class User
40     {
41         //分配4byte
42         private Int32 id;
43         //保存了UserInfo的引用 占用4Byte
44         //僅是一個(gè)引用(指針),保存在線程的堆棧上,占用4Byte的內(nèi)存空間 用于保存user對(duì)象的有效地址 現(xiàn)在試圖對(duì)user的任何操作將拋出NullReferenceException
45         private UserInfo user;
46     }

 LOH(Large Object Heap)堆,用于分配大對(duì)象實(shí)例。如果引用類型對(duì)象的實(shí)例大小不小于85000字節(jié)時(shí),該實(shí)例將被分配到LOH堆上,而LOH堆不會(huì)被壓縮,而且只在完全GC回收時(shí)被回收。 

在了解內(nèi)存分配之前  首先了解一下三個(gè)概念

 TypeHandle,類型句柄,指向?qū)?yīng)實(shí)例的方法表,每個(gè)對(duì)象創(chuàng)建時(shí)都包含該附加成員,并且占用4個(gè)字節(jié)的內(nèi)存空間。我們知道,每個(gè)類型都對(duì)應(yīng)于一個(gè)方法表,方法表創(chuàng)建于編譯時(shí),主要包含了類型的特征信息、實(shí)現(xiàn)的接口數(shù)目、方法表的slot數(shù)目等。

· SyncBlockIndex,用于線程同步,每個(gè)對(duì)象創(chuàng)建時(shí)也包含該附加成員,它指向一塊被稱為Synchronization Block的內(nèi)存塊,用于管理對(duì)象同步,同樣占用4個(gè)字節(jié)的內(nèi)存空間。


· NextObjPtr,由托管堆維護(hù)的一個(gè)指針,用于標(biāo)識(shí)下一個(gè)新建對(duì)象分配時(shí)在托管堆中所處的位置。CLR初始化時(shí),NextObjPtr位于托管堆的基地址。

三。繼承本質(zhì)論

1             //Bird bird創(chuàng)建的是一個(gè)對(duì)象的引用,而new Bird()是創(chuàng)建Bird對(duì)象,分配內(nèi)存和初始化操作,然后將對(duì)象引用賦給bird變量,也就是簡(jiǎn)歷bird和Bird 之間的關(guān)聯(lián)
2             Bird bird = new Bird();
3             //2.從繼承的角度來(lái)分析CLR在運(yùn)行時(shí)如何執(zhí)行對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程
4                 //2.1 首先是字段的創(chuàng)建 字段的存儲(chǔ)順序由上到下排列,最高層類的字段排在最前面
5                 //2.2方法表的創(chuàng)建是類第一次加載到AppDomain時(shí)完成的,在對(duì)象創(chuàng)建時(shí)只是將其附加成員TypeHandle指向方法列表Loader Heap上的地址,將對(duì)象與其動(dòng)態(tài)方法列表相關(guān)聯(lián)起來(lái),因此方法表示先于對(duì)象存在的。 
6             Chicken ch = new Chicken();

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