c# - 了解局部变量的垃圾收集器行为

Question

下面是一个非常简单的控制台应用程序(试试 fiddle ):

using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

public class ConsoleApp
{
    class Callback
    {
        public Callback() { }
        ~Callback() { Console.WriteLine("~Callback"); }
    }

    static void Test(CancellationToken token)
    {
        Callback callback = new Callback();

        while (true)
        {
            token.ThrowIfCancellationRequested();

            // for the GC
            GC.Collect(GC.MaxGeneration, GCCollectionMode.Forced);
            GC.WaitForPendingFinalizers();

            Thread.Sleep(100);
        }

        // no need for KeepAlive?
        // GC.KeepAlive(callback);      
    }

    public static void Main()
    {
        var cts = new CancellationTokenSource(3000);
        try
        {
            Test(cts.Token);
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine(ex.Message);
        }

        GC.Collect(GC.MaxGeneration, GCCollectionMode.Forced, true);
        GC.WaitForPendingFinalizers();
        Console.WriteLine("Enter to exit...");
        Console.ReadLine();
    }
}

这里，callback 对象在超出 Test 方法的范围之前不会被垃圾回收。

我认为 GC.KeepAlive(callback) 需要让它在 Test 中保持事件状态(如 MSDN suggests )，但显然它不是(在上面的代码)。

现在，如果我像下面这样更改代码，回调 会按预期进行垃圾回收:

Callback callback = new Callback();
callback = null;

.NET 4.5.1 会发生这种情况。

问题:我错过了什么吗？我可以依靠这种行为，还是特定于 .NET 版本的东西？

Answer 1

@Porges ' 评论很好地解释了一切:

Try building & running it in Release mode, without the debugger attached. I get the expected behaviour there but not in Debug.
...
ie. running with Ctrl-F5, not just F5. It collects it instantly for me in each of .NET 4/4.5/4.5.1. But yes, you can't really rely on this behaviour.

发布版本和 Ctrl-F5 恢复了预期的行为。 我敦促@Porges 将此作为答案发布，我会投票并接受并表示感谢。

作为后续，我想介绍以下有趣的行为。现在使用 Release + Ctrl-F5，即使我取消注释代码中的 //GC.KeepAlive(callback) 行，callback 仍然会被垃圾收集。显然，这是因为编译器将此行识别为由于 while (true) 循环而无法访问，并且仍然不会在 callback 上发出强引用。

以下是正确的模式:

static void Test(CancellationToken token)
{
    Callback callback = new Callback();

    try
    {
        while (true)
        {
            token.ThrowIfCancellationRequested();

            // for the GC
            GC.Collect(GC.MaxGeneration, GCCollectionMode.Forced);
            GC.WaitForPendingFinalizers();

            Thread.Sleep(100);
        }
    }
    finally
    {
        GC.KeepAlive(callback);     
    }
}

查看 GC.KeepAlive 实现也很有趣:

[MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)]
public static void KeepAlive(object obj)
{
}

正如预期的那样，它什么都不做，只是提示编译器生成 IL 代码，该代码保持对对象的强引用，直到调用 KeepAlive 为止。 MethodImplOptions.NoInlining 在这里非常重要，可以防止上述任何优化。