C# GC与内存管理

GC即Garbage Collection，垃圾回收的意思。C#的垃圾回收器Garbage Collector会跟踪并回收托管内存中分配的对象。垃圾回收器会周期性地执行垃圾回收，回收托管内存中没有被有效引用的对象。

我们知道C#中的变量分为值类型和引用类型。值类型的变量存储在栈(stack)上，在作用域结束时自动释放，并不需要GC回收。引用类型的变量存储在堆(heap)上，在.NET 这种托管环境下，堆由CLR (公共语言运行库Common Language Runtime)进行管理，所以又称为“托管堆（managed heap）”。大部分对象都是托管资源，GC能够自动回收托管堆上的托管资源。但是GC不能自动回收非托管资源，常见的一般有操作系统资源对象，如：网络连接，文件流，数据库连接等。所以我们需要编写回收非托管资源的代码。

释放非托管资源的正确方式，是为类型实现IDisposable接口的Dispose方法，当你需要释放类型的资源的时候，应该显式的调用Dipose方法。这里还有一个C#的语法糖，就是使用using程序块，在离开using程序块的时候，CLR会自动调用类型所创建对象的Dipose方法。如在Unity3D中使用WWW并释放网络连接资源的例子：

public class ExampleClass : MonoBehaviour
{
    public string url = "http://images.earthcam.com/ec_metros/ourcams/fridays.jpg";
    IEnumerator Start()
    {
        using (WWW www = new WWW(url))
        {
            yield return www;
            Renderer renderer = GetComponent<Renderer>();
            renderer.material.mainTexture = www.texture;
        }
    }
}

Dispose的实现示例如下：

public class Foo : IDisposable
{
    private bool disposed = false;

    protected virtual void Dispose(bool disposing)
    {
        if (!disposed)
        {
            if (disposing)
            {
                //释放托管资源
            }
            // 释放非托管资源
            disposed = true;
        }
    }

    //既释放托管资源，又释放非托管资源
    public void Dispose()
    {
        Dispose(true);
        //将对象从垃圾回收器链表中移除，      
        //从而在垃圾回收器工作时，只回收托管资源，而不执行对象的析构函数
        GC.SuppressFinalize(this);
    }
    
    //以防开发人员忘记调用Dispose
    ~Foo()
    {
        Dispose(false);
    }
}

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一些额外的Tips

• String与StringBuilder

String类型的变量是不可变的，当一个String类型的变量被初始化以后，任何对它的修改都会创建一个新的对象，当对一个字符串有频繁修改的需求时，会影响性能，而StringBuilder则没有这个问题。因此遇到上述情况用StringBuilder更合适。

• Array，ArrayList和List

数组Array

优点：

1. 数组在内存中是连续存储的，索引速度非常快
2. 修改方便

缺点：

1. 声明时必须指定长度。长度过长内存浪费，长度不够造成溢出错误
2. 插入数据麻烦

针对于数组的这些缺点，C#中最先提供了ArrayList对象来克服这些缺点

ArrayList

ArrayList继承了IList接口

优点：

1. 无需指定长度，它的大小是按照其中存储的数据来动态扩充与收缩的
2. 可以方便地进行数据添加与移除

缺点：

1. 类型不安全。ArrayList允许插入不同类型的数据，因为ArrayList会把所有插入其中的数据都当作为object类型来处理。
2. 性能损耗问题。既使我们保证在插入数据的时候都很小心，都插入了同一类型的数据，但在使用的时候，我们也需要将它们转化为对应的原类型来处理。这就存在了装箱与拆箱的操作。

装箱：就是将值类型的数据打包到引用类型的实例中
拆箱：就是从引用数据中提取值类型
装箱与拆箱的过程是很损耗性能的。

泛型List

正是因为ArrayList存在不安全类型与装箱拆箱的缺点，所以在C#2.0后出现了泛型的概念。而List类是ArrayList类的泛型等效类。它的大部分用法都与ArrayList相似，因为List类也继承了IList接口。最关键的区别在于，在声明List集合时，我们同时需要为其声明List集合内数据的对象类型。

So, just use List.