Автоматическое управление памятью
Автоматическое управление памятью есть один из сервисов, которые CLR обеспечивает во время управляемого исполнения. Сборка мусора управляет распределением и освобождением памяти. Это избавляет разработчика от необходимости писать соответствующий код. Автоматическое управление памятью решает типичные проблемы, такие как утечка памяти или попытка освободить уже уничтоженный объект.
Когда инициируется новый процесс, для него резервируется непрерывное адресное пространство, называемое управляемой кучей. Управляемая куча поддерживает указатель на следующий распределяемый в памяти объект. Первоначально он указывает на базовый адрес управляемой кучи. Все типы указателей распределяются в управляемой кучи. Когда создается первый указатель, память для ассоциированного с ним типа начинается с базового адреса кучи. При создании следующего указателя, память выделяется непосредственно за первым. Пока адресное пространство доступно, процесс продолжается описанным образом.
Распределение в управляемой куче идет быстрее, чем в неуправляемой. CLR просто наращивает значение указателя кучи, что почти также быстро, как при заталкивании данных в стек. Кроме того, так как новые объекты распределяются в памяти последовательно, приложение обращается к ним быстрее.
Оптимизирующая машина сборщика мусора определяет наилучшее время для удаления мусора. В процессе очистки он удаляет из памяти объекты, которые более не используются приложением. Для этого он исследует корни приложений. Каждое приложение имеет набор корней. Каждый корень либо ссылается на объект в управляемой куче, либо содержит NIL. Корни включают указатели на глобальные и статические объекты, локальные переменные и ссылки на объектные параметры в стеке потока и регистрах процессора. Мусорщик имеет доступ к списку активных корней, которые управляются компилятором времени исполнения и CLR. Используя этот список, он проверяет корни и строит граф, который содержит все объекты, которые порождены от корня.
Объекты, которые не содержит граф, не порождены от корней приложения. Мусорщик удаляет эти объекты из памяти. При этом он оптимизирует состояние управляемой кучи и нужным образом корректирует указатели.
