C# 中的 GC 回收基础与注意事项

GC（垃圾回收） 是 .NET CLR 提供的一种自动内存管理机制，用来回收不再被使用的托管对象。

简单理解：
当一个对象再也找不到引用它的路径时，GC 就会回收它。

特点：

• 自动执行，无需手动 free
• 只回收托管内存（Managed Heap）
• 并非实时执行

GC 的核心判断标准是：

对象是否还能从 GC Root 被“访问到（Reachable）”

如果不能访问到，则对象被认为是垃圾。

GC Root 是 GC 查找引用的起点，只要对象能从这些地方被引用，就不会被回收。

常见 GC Root 包括：

• 当前方法中的局部变量（栈上的引用）
• 静态变量（static 字段）
• 当前线程对象
• 全局单例
• 事件的发布者（非常重要）
• 非托管代码（如 Rhino / COM / C++）持有的对象

1. 从所有 GC Root 开始遍历
2. 标记所有可达对象
3. 未被标记的对象视为垃圾
4. 释放其占用的内存

为了提高性能，.NET 使用分代回收（Generational GC）。

说明：

• 大部分对象会在 Gen 0 被回收
• Gen 2 回收成本最高
• 长期被引用的 UI / Panel 对象通常会进入 Gen 2

GC 不会回收以下内容：

• 正在被引用的对象
• 静态变量引用的对象
• 被事件订阅的对象
• 非托管资源（如文件句柄、GDI、显存）

在 C# 中：

事件 = 发布者持有订阅者的强引用

示例：

class Publisher
{
    public static event Action OnEvent;
}
 
class Subscriber
{
    public Subscriber()
    {
        Publisher.OnEvent += Handle;
    }
 
    void Handle() { }
}

问题：

• Publisher 是 static（GC Root）
• Subscriber 被事件引用
• 即使外部不再使用 Subscriber，GC 也无法回收

解决方法：

• 在对象生命周期结束时必须使用 -= 取消订阅

UI 对象通常具有：

• 生命周期短
• 创建 / 销毁频繁
• 但容易被全局对象引用

常见问题来源：

• static 事件
• 文档级事件（如 RhinoDoc）
• 单例管理器

推荐做法：

• PanelShown 时订阅事件
• PanelHidden / PanelClosing 时取消订阅

GC 不会自动释放非托管资源。

对于以下资源：

• 文件
• Socket
• GDI / 显卡资源
• Rhino / COM 对象

必须实现 IDisposable：

class MyResource : IDisposable
{
    public void Dispose()
    {
        // 手动释放非托管资源
    }
}

使用方式：

using (var res = new MyResource())
{
    // 使用资源
}

Finalizer（~ClassName）：

• 由 GC 在不确定时间调用
• 性能成本高
• 不保证立即执行

不推荐滥用：

~MyClass()
{
    // 不可靠，且影响性能
}

推荐使用：

• IDisposable + using
• 明确的资源释放时机

GC.Collect()：

• 强制触发 GC
• 会导致性能下降
• 破坏 GC 的优化策略

结论：

• ❌ 不推荐在业务代码中调用
• ✅ 只在调试或内存分析场景下使用

• C# 有 GC 就不会内存泄漏（错误）
• 对象设为 null 就一定会回收（错误）
• UI 关闭等于对象销毁（错误）
• GC 会处理事件引用（错误）

什么时候必须关注 GC：

• 插件开发（Rhino / Revit / Unity）
• 长时间运行的程序
• 使用 static / 单例 / 全局事件
• UI 面板频繁创建和销毁

核心原则一句话：

让对象在不需要时，从所有 GC Root 中“断开引用”