優秀C#程式員必須要知道的

gaopoadmin在32位的Windows作業系統中，每個進程都可以使用4GB的記憶體，這得益於虛擬定址技術，在這4GB的記憶體中儲存著可執 行代碼、代碼載入的DLL和程式啟動並執行所有變數，在C#中，虛擬記憶體中有個兩個儲存變數的地區，一個稱為堆棧，一個稱為託管堆，託管堆的出現是.net不 同於其他語言的地方，堆棧儲存實值型別資料，而託管堆儲存參考型別如類、對象，並受垃圾收集器的控制和管理。在堆棧中，一旦變數超出使用範圍，其使用的記憶體 空間會被其他變數重新使用，這時其空間中儲存的值將被其他變數覆蓋而不複存在，但有時候我們希望這些值仍然存在，這就需要託管堆來實現。我們用幾段代碼來 說明其工作原理，假設已經定義了一個類class1:

class1 object1;

object1=new class1();

第一句定義了一個class1的引用，實質上只是在堆棧中分配了一個4個位元組的空間，它將用來存府後 來執行個體化對象在託管堆中的地址，在windows中這需要4個位元組來表示記憶體位址。第二句執行個體化object1對象，實際上是在託管堆中開僻了一個記憶體空 間來儲存類class1的一個具體對象，假設這個對象需要36個位元組，那麼object1指向的實際上是在託管堆一個大小為36個位元組的連續記憶體空間開始 的地址。由此也可以看出在C#編譯器中為什麼不允許使用未執行個體化的對象，因為這個對象在託管堆中還不存在。當對象不再使用時，這個被儲存在堆棧中的引用變 量將被刪除，但是從上述機制可以看出，在託管堆中這個引用指向的對象仍然存在，其空間何時被釋放取決垃圾收集器而不是引用變數失去範圍時。

在使用電腦的過程中大家可能都有過這種經驗：電腦用久了以後程式運行會變得越來越慢，其中一個重要原因就是系統中存在大量記憶體片段，就是因為程式反 複在堆棧中建立和釋入變數，久而久之可用變數在記憶體中將不再是連續的記憶體空間，為了定址這些變數也會增加系統開銷。在.net中這種情形將得到很大改善， 這是因為有了垃圾收集器的工作，垃圾收集器將會壓縮託管堆的記憶體空間，保證可用變數在一個連續的記憶體空間內，同時將堆棧中引用變數中的地址改為新的地址， 這將會帶來額外的系統開銷，但是，其帶來的好處將會抵消這種影響，而另外一個好處是，程式員將不再花上大量的心思在內在泄露問題上。

當然，以C#程式中不僅僅只有參考型別的變數，仍然也存在實值型別和其他託管堆不能管理的對象，如果檔案名稱柄、網路連接和資料庫連接，這些變數的釋放仍需要程式員通過解構函式或IDispose介面來做。

另一方面，在某些時候C#程式也需要追求速度，比如對一個含用大量成員的數組的操作，如果仍使用傳統的類來操作，將不會得到很好的效能，因為數組在 C#中實際是System.Array的執行個體，會儲存在託管堆中，這將會對運算造成大量的額外的操作，因為除了垃圾收集器除了會壓縮託管堆、更新引用地 址、還會維護託管堆的資訊列表。所幸的是C#中同樣能夠通過不安全的程式碼使用C++程式員通常喜歡的方式來編碼，在標記為unsafe的代碼塊使用指標，這 和在C++中使用指標沒有什麼不同，變數也是存府在堆棧中，在這種情況下聲明一個數組可以使用stackalloc文法，比如聲明一個儲存有50個 double類型的數組：

double* pDouble=stackalloc double[50]

stackalloc會給pDouble數組在堆棧中分配50個double類型大小的記憶體空間，可以使用pDouble[0]、* (pDouble+1)這種方式運算元組，與在C++中一樣，使用指標時必須知道自己在做什麼，確保訪問的正確的記憶體空間，否則將會出現無法預料的錯誤。

掌握託管堆、堆棧、垃圾收集器和不安全的程式碼的工作原理和方式，將有助於你成為真正的優秀C#程式員。

引用：http://hi.baidu.com/lvzybd/blog/item/46b3b4bf8f40420e18d81fd6.html