c# - 在C#中查找内存泄漏

Question

在以下程序中，尽管执行了垃圾回收，但未重新获得内存的初始大小。
1.内存的初始大小为
总内存:16,940字节
专用字节8134656

在循环内创建的对象，以便在循环外完成gc收集时释放这些对象，因为这些对象没有范围。

但是GC收集后的内存与初始大小不同
总内存:29,476字节
专用字节8540160
句柄数:115

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace MemoryLeakTest
{

    class Program
    {
        static void DisplayMemory()
        {
            Console.WriteLine("Total memory: {0:###,###,###,##0} bytes", GC.GetTotalMemory(true));            
            Console.WriteLine("Private bytes {0}", System.Diagnostics.Process.GetCurrentProcess().PrivateMemorySize64);
            Console.WriteLine("Handle count: {0}", System.Diagnostics.Process.GetCurrentProcess().HandleCount);
            Console.WriteLine();
        }

        static void Main()
        {
            DisplayMemory();
            GC.Collect();
            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {
                Console.WriteLine("--- New object #{0} ---", i + 1);

                object o = new object();

                GC.Collect();
                DisplayMemory();
            }
            Console.WriteLine("--- press any key to quit ---");            
            Console.WriteLine();
            Console.Read();

            GC.Collect();
            DisplayMemory();
        }

    }
}

Output: 
=======
Total memory: 16,940 bytes
Private bytes 8134656
Handle count: 115

--- New object #1 ---
Total memory: 25,588 bytes
Private bytes 8540160
Handle count: 115

--- New object #2 ---
Total memory: 25,576 bytes
Private bytes 8540160
Handle count: 115

--- New object #3 ---
Total memory: 25,576 bytes
Private bytes 8540160
Handle count: 115

--- New object #4 ---
Total memory: 25,576 bytes
Private bytes 8540160
Handle count: 115

--- New object #5 ---
Total memory: 25,576 bytes
Private bytes 8540160
Handle count: 115

--- press any key to quit ---


Total memory: 29,476 bytes
Private bytes 8540160
Handle count: 115

*********************************

专用字节和托管堆大小从其初始大小增加的原因是什么？

Answer 1

总体问题

尝试计算和报告内存使用情况的方式所占用的内存是所测量的GC对象分配大小的10,000倍。

此外，打印句柄计数不适用于手头的问题(因为在测试中没有打开/关闭句柄)，但确实导致了显着的内存分配(仅删除该计数就将总分配减少了一半)。

原始程序试图测量60-120字节对象的分配(取决于它是32位还是64位程序)，但是它使用的函数导致每次调用时分配600 KB内存，一半其中在大型对象堆(LOH)上。

提供了另一种测试方法，它表明在GC.Collect调用之后，所有对象确实都消失了。还提供了有关DisplayMemory功能的内存使用情况的详细信息。

结论

创建并收集10万个对象时，托管内存大小不会增加。当仅创建和收集5个对象时，该过程的专用字节增加了大约12 KB，但是SoS表明它不是来自托管堆。当您处理非常小的尺寸和对象数时，您将无法准确确定正在发生的事情。相反，我建议使用大量对象进行测试，这样很容易查看是否有泄漏。在这种情况下，没有泄漏，没有错，一切都很好。

分析工具和方法

我使用了两个工具来检查此程序的内存使用情况:

VS 2013 Pro-性能和诊断工具-我首先运行此程序，发现原始程序分配了3.6 MB的内存，而不仅仅是对象分配所期望的60-120字节。我知道字符串会使用一些内存并写入控制台，但是3.6 MB的内存令人震惊。

罢工之子(SoS)-这是一个调试器扩展，可在Visual Studio和WinDbg中使用，并且与.Net Framework一起提供(请参阅计算机上每个框架版本目录中的sos.dll)。

VS 2013 Pro-性能和诊断工具-注释

下面是在VS 2013 Pro的“性能和诊断工具”下通过将“分析方法”设置为“.NET内存分配”运行原始程序的结果。这提供了一个非常快速的线索，表明分配的内存超出了预期。请参阅图表上方的3.6 MB总分配。如果删除DisplayMemory调用，该调用将下降到2,476字节。

罢工之子-笔记

只要尚未在计算机上安装.Net 4.5，就可以在VS2010中使用SoS，或者可以在带有Update3的VS2012中使用它。只要确保在项目中启用非托管调试，并确保要启动32位进程，然后在VS调试器的“即时窗口”中运行“.load sos”即可。我用来查看此问题的命令是“!eeheap -gc”和“!dumpheap -stat”。

替代测试程序

class Program
{
    static void Main()
    {
        // A few objects get released by the initial GC.Collect call - the count drops from 108 to 94 objects in one test
        GC.Collect();

        // Set a breakpoint here, run these two sos commands:
        // !eeheap -gc
        // !dumpheap -stat
        for (int i = 0; i < 100000; i++)
        {
            object o = new object();
        }

        // Set a breakpoint here, run these two sos commands before this line, then step over and run them again
        // !eeheap -gc
        // !dumpheap -stat
        GC.Collect();
    }
}

替代测试结果

概括

在分配并收集了100,000个System.Objects之后，最终得到的对象比开始时少4个，托管堆大小比开始时小900字节。

垃圾收集按预期工作。

基准-在第一次GC.Collect之后

!eeheap -gc
Number of GC Heaps: 1
generation 0 starts at 0x024f23d0
generation 1 starts at 0x024f100c
generation 2 starts at 0x024f1000
ephemeral segment allocation context: none
         segment             begin         allocated  size
024f0000  024f1000  024f23dc  0x13dc(5084)
Large object heap starts at 0x034f1000
         segment             begin         allocated  size
034f0000  034f1000  034f5380  0x4380(17280)
Total Size:              Size: 0x575c (22364) bytes.
------------------------------
GC Heap Size:    Size: 0x575c (22364) bytes.

!dumpheap -stat
Statistics:
      MT    Count    TotalSize Class Name
[...]
6ed026b8        1          112 System.AppDomain
6ed025b0        2          168 System.Threading.ThreadAbortException
6ed05d3c        1          284 System.Collections.Generic.Dictionary`2+Entry[[System.Type, mscorlib],[System.Security.Policy.EvidenceTypeDescriptor, mscorlib]][]
6ed03a6c        2          380 System.Int32[]
6ed0349c       20          560 System.RuntimeType
0047fab8       14         1024      Free
6ed02248       32         1692 System.String
6ecefe88        6        17340 System.Object[]
Total 95 objects

在分配100,000个System.Objects之后，在最终GC.Collect之前

!eeheap -gc
Number of GC Heaps: 1
generation 0 starts at 0x024f23d0
generation 1 starts at 0x024f100c
generation 2 starts at 0x024f1000
ephemeral segment allocation context: none
         segment             begin         allocated  size
024f0000  024f1000  02617ff4  0x126ff4(1208308)
Large object heap starts at 0x034f1000
         segment             begin         allocated  size
034f0000  034f1000  034f5380  0x4380(17280)
Total Size:              Size: 0x12b374 (1225588) bytes.
------------------------------
GC Heap Size:    Size: 0x12b374 (1225588) bytes.

!dumpheap -stat
Statistics:
      MT    Count    TotalSize Class Name
[...]
6ed024e4        1           84 System.OutOfMemoryException
6ed02390        1           84 System.Exception
6ed026b8        1          112 System.AppDomain
6ed025b0        2          168 System.Threading.ThreadAbortException
6ed05d3c        1          284 System.Collections.Generic.Dictionary`2+Entry[[System.Type, mscorlib],[System.Security.Policy.EvidenceTypeDescriptor, mscorlib]][]
6ed03a6c        2          380 System.Int32[]
6ed0349c       20          560 System.RuntimeType
0047fab8       14         1024      Free
6ed02248       32         1692 System.String
6ecefe88        6        17340 System.Object[]
6ed025e8   100002      1200024 System.Object
Total 100095 objects

在最终GC.Collect之后

!eeheap -gc
Number of GC Heaps: 1
generation 0 starts at 0x024f2048
generation 1 starts at 0x024f2030
generation 2 starts at 0x024f1000
ephemeral segment allocation context: none
         segment             begin         allocated  size
024f0000  024f1000  024f2054  0x1054(4180)
Large object heap starts at 0x034f1000
         segment             begin         allocated  size
034f0000  034f1000  034f5380  0x4380(17280)
Total Size:              Size: 0x53d4 (21460) bytes.
------------------------------
GC Heap Size:    Size: 0x53d4 (21460) bytes.

!dumpheap -stat
Statistics:
      MT    Count    TotalSize Class Name
[...]
6ed024e4        1           84 System.OutOfMemoryException
6ed02390        1           84 System.Exception
6ed026b8        1          112 System.AppDomain
0047fab8        9          118      Free
6ed025b0        2          168 System.Threading.ThreadAbortException
6ed05d3c        1          284 System.Collections.Generic.Dictionary`2+Entry[[System.Type, mscorlib],[System.Security.Policy.EvidenceTypeDescriptor, mscorlib]][]
6ed03a6c        2          380 System.Int32[]
6ed0349c       20          560 System.RuntimeType
6ed02248       32         1692 System.String
6ecefe88        6        17340 System.Object[]
Total 91 objects

审查DisplayMemory函数的内存使用情况

与System.Object分配相比，DisplayMemory是一个内存消耗。它正在创建字符串(在堆上)，它调用来获取内存的函数本身使用了大量的内存(大约600 KB)。

调用DisplayMemory之前的内存使用情况

!eeheap -gc
Number of GC Heaps: 1
generation 0 starts at 0x02321018
generation 1 starts at 0x0232100c
generation 2 starts at 0x02321000
ephemeral segment allocation context: none
         segment             begin         allocated  size
02320000  02321000  02323ff4  0x2ff4(12276)
Large object heap starts at 0x03321000
         segment             begin         allocated  size
03320000  03321000  03325380  0x4380(17280)
Total Size:              Size: 0x7374 (29556) bytes.
------------------------------
GC Heap Size:    Size: 0x7374 (29556) bytes.

!dumpheap -stat
Statistics:
      MT    Count    TotalSize Class Name
[...]
6ed05d3c        3          468 System.Collections.Generic.Dictionary`2+Entry[[System.Type, mscorlib],[System.Security.Policy.EvidenceTypeDescriptor, mscorlib]][]
6ed0349c       20          560 System.RuntimeType
6ed02248       38         2422 System.String
6ecefe88        6        17340 System.Object[]
Total 102 objects

调用DisplayMemory后的内存使用情况

!eeheap -gc
Number of GC Heaps: 1
generation 0 starts at 0x023224fc
generation 1 starts at 0x023224f0
generation 2 starts at 0x02321000
ephemeral segment allocation context: none
         segment             begin         allocated  size
02320000  02321000  02371ff4  0x50ff4(331764)
Large object heap starts at 0x03321000
         segment             begin         allocated  size
03320000  03321000  033653c0  0x443c0(279488)
Total Size:              Size: 0x953b4 (611252) bytes.
------------------------------
GC Heap Size:    Size: 0x953b4 (611252) bytes.

!dumpheap -stat
Statistics:
      MT    Count    TotalSize Class Name
[...]
6ed02c08        9          954 System.Char[]
006dfac0       17         1090      Free
6ed03aa4      156         1872 System.Int32
6ecffc20      152         3648 System.Collections.ArrayList
6ed05ed4        9         7776 System.Collections.Hashtable+bucket[]
7066e388      152        16416 System.Diagnostics.ProcessInfo
6ed02248      669        20748 System.String
706723e4      152        29184 System.Diagnostics.NtProcessInfoHelper+SystemProcessInformation
6ecefe88      463        48472 System.Object[]
706743a4     2104        75744 System.Diagnostics.ThreadInfo
70666568     2104       151488 System.Diagnostics.NtProcessInfoHelper+SystemThreadInformation
6ed0d640        2       262168 System.Int64[]
Total 6132 objects