C#内存管理

一、变量类型

        C#的变量类型分为值类型，引用类型、指针类型和指令类型。所有的值类型都继承于System.ValueType，在C#中的值类型包括bool、byte、char、decimal、double、enum、float、int、long、sbyte、short、struct、uint、ulong、ushort等。在引用类型均继承自System.Object，除了Object其自身，引用类型包括class、interface、delegate、objecthe string。  一般通常了解值类型和引用类型，其中引用类型总是在堆上创建，值类型和指针类型总是在它声明的地方创建。

二、程序执行过程

public int AddFive(int pValue)
{
    int result;
    result = pValue + 5;
    return result;
}

        在程序执行过程中，在栈中为pValue、result分配内存，在方法作用域结束后将会在栈中销毁内存，如下图所示。

public class MyInt
{          
	public int MyValue;
}
执行如下：
public MyInt AddFive(int pValue)
{
	MyInt result = new MyInt();
	result.MyValue = pValue + 5;
	return result;
}

        在程序执行中，会在堆中为MyInt分配一块内存空间，同时在栈中为pValue分配空间，然后为result在栈中分配内存，此时result中存储的是MyInt在堆中的地址，方法执行完后，在栈中的result和pValue将会销毁，但MyInt将会在堆中，在GC回收时销毁。当我们达到一定内存瓶颈时我们需要堆中要有更多的空间，这时GC出场。GC将停止所有运行中的线程(完全停止),找出在堆中所有没有被引用的对象并且删除它们。GC将重新组织所有在堆中的对象以获得空间，调整所有在堆以及栈中的指针。就像你想象的那样，这将花费十分昂贵的性能，所以现在你就能看出当你在写高性能代码时，关注堆栈中有什么是如此的重要。

　    注：1.GC回收一般发生在程序内存不够用时，否则不会发生除非手动调用。2.手动调用GC可实现强制“尝试”回收资源。3.GC中的所有资源是分“代”的，每次检测堆中的对象是否还有引用，如果有当前的“代”数加一，否则减一，GC回收“代”数最小的资源，这也就解释了为什么即使我手动调用GC.Collect()方法之后，对象还是没有马上被回收的问题。4.频繁调用GC.Collect()会导致频繁的线程中断，从而严重影响性能。

三、参数内存

        当我们调用方法时，如下事情将发生：当我们执行一个方法时需要在栈上创建一个空间。这包含了一个GOTO指令的地址调用（指针），所以当线程执行完我们的方法后它知道如何返回并继续执行程序。

        在栈中的参数处理分为值类型和引用类型，值类型的参数将会复制拷贝，引用类型将会拷贝引用地址。因此，如果我们有一个很大的值类型（例如很大的一个结构体）并且将它作为参数传递至方法时，每次它将被拷贝复制并且花费很大的内存和CPU时间。栈的空间是有限的，正如从水龙头往杯里灌水一样，它总会溢出的。结构体是值类型，可能会非常大，我们在使用时必须要注意。当我们在传递内存比较大的参数时，为了避免栈内存的空间浪费，可以传递指向值得引用，eg：void DoSomething(ref struct s); ref的作用是用来传递指向值得引用。此时当参数值改变时，相应的被传变量的值也会改变，参数在栈中将会保存一个指向原变量地址的地址。

  

  

    总结：

　　1.  值类型当参数时，复制拷贝为一个栈上的新对象，使用后回收。

　　2.  值类型当参数时，会发生拷贝现象，所以对一些“很大”的结构体类型会产生很严重的效率问题，可尝试用ref 关键字将结构体包装成引用类型进行传递，节省空间及时间。

　　3.  引用类型传递的是引用地址，即多个事物指向同一个内存块，如果更改内存中的值将同时反馈到所有其引用的对象上。

　　4.  Ref关键字传递的是引用类型的指针，而非引用类型地址。

四、深拷贝VS浅拷贝

        当我们对于一个引用类型赋值时，都是讲引用类型的指针进行拷贝，当一个发生改变时另一个也会改变。但我们通常需要进行深度赋值，此时一个发生改变时，另一个不会改变。

下面我们将实现这个接口：
public class Shoe : ICloneable
{
	public string Color;
	#region ICloneable Members
	public object Clone()
	{
		Shoe newShoe = new Shoe();
		newShoe.Color = Color.Clone() as string;
		return newShoe;
	}
	#endregion
}

public Dude CopyDude()
{
	Dude newPerson = new Dude();
	newPerson.Name = Name;
	newPerson.LeftShoe = LeftShoe.Clone() as Shoe;
	newPerson.RightShoe = RightShoe.Clone() as Shoe;

	return newPerson;
}