我們不需要死讀硬記，我們需要用基本的知識來發展和增進每個學習者的思考力。——列寧
用c#寫程式的時候，每每一開程式就占用20mb+的記憶體，寫個稍微複雜一點的wpf程式就佔到100+mb。相比之下，用mfc寫的程式占用的記憶體則相當少，20+mb的記憶體占用就比較多了。這點曾讓我相當頭疼，畢竟記憶體占用也是衡量程式質量的乙個比較重要的指標。
在讀了"c# 3.0 in a nutshell"後，終於明白了是怎麼回事。garbage collector並不是每時每刻都在**垃圾的，尤其是對於類似c/c++中的棧型變數，即使在程式控制已經超出這些變數的作用域時，garbage collector也並不立即**空間。這有兩方面的考慮：一方面，既然系統有空餘的物理記憶體，為什麼要犧牲一定效能來花精力來保持乙個較小的記憶體占用呢？讓那些空閒的物理記憶體得到充分利用，為效能的提公升做自己的乙份貢獻豈不很好？從另乙個角度--lazy calculation--的角度來看，選擇性的**當前不再需要的記憶體需要較大的代價，而程式結束後一次性釋放整個程序的記憶體則很簡單。若僅僅當系統真正需要記憶體的時候才進行記憶體**，就能討乙個巧：如果系統記憶體一直很充裕，就一直不需要進行垃圾**，這部分時間就省下來了，程式的效能也就變相上去了。而最壞的情況不過是在執行中系統需要這些記憶體，那時再**也不會有什麼損失，不過是不能討到巧罷了。(lazy calculation的思想在"more effective c++"中也有介紹，在很多程式或系統，包括linux中有重要應用)。
我們可以改動一些c#的程式來驗證clr的確是這樣做的。下面的語句可以得到當前程式真實的記憶體佔用量：
1string
procname
=process.getcurrentprocess().processname;
2using
(performancecounter pc
=new
performancecounter3(
"process",
"private bytes
", procname))
4statustextblock.text
=(pc.nextvalue()
/1000
).tostring();
其中statustextblock.text是狀態列的文字，當然也可以用messagebox等形式輸出。
對於乙個現有的wpf程式做實驗，可以知道在某時刻其真實記憶體佔用量為52mb，而此時用windows xp的task manager觀察則得到它的記憶體占用為100+mb。其中多出的這部分餘量就是已釋放但尚未**的垃圾空間。此時系統的空餘物理記憶體還有60%+，所以garbage collector沒有進行**。而若保持這個程式繼續執行，開啟乙個占用大量記憶體的程式(如visual studio)，則可以發現task manager中顯示該程式的記憶體占用變成了52mb+，這是乙個比較理想的結果，說明這個程式真實占用的記憶體不會超過53mb，在某種程度上驗證了上文的理論。也說明c#的大記憶體占用並不是乙個弊病，而是一種合理利用系統資源的手段。這和某些linux愛好者的觀點是一致的：linux記憶體占用比windows xp要大，是合理利用系統資源這一設計意圖的體現而並非bug。(當然，garbage collector對於**垃圾的時機的選擇和很多因素相關，並不僅僅受系統空閒記憶體的影響)
如果看task manager裡面大記憶體占用實在不爽也可以用強制垃圾**的辦法解決。對於上面的程式，如果在統計前呼叫gc.collect();強制**記憶體，在task manager中顯示的記憶體占用就變成了37mb。這個比較詭異，竟然小於程式內部統計得到的數值。根據google的結果，這也許是windows xp下的task manager對clr程式的統計有問題所致，據說在vista下問題有所改善，不過以我的小破本pentium m 1.2g + 768mb ram的條件怕是沒有條件實驗證實了。
當然，即使做了這樣的優化，這個c#占用的記憶體也有50mb左右，和c++程式還是有一定差距，這也許是clr程式執行的原理決定的，其中有.net framework占用的記憶體。這篇文只能指出c#程式的記憶體占用也許沒有windows xp下task manager說的那樣誇張，並提出了一種驗證的方法。至於如何進一步減小c#程式的記憶體占用，也許還需要更精確可靠的記憶體統計手段，更新版本的.net framework和更詳細的c#記憶體分配原理說明。
tag標籤: c#,performance,memory,clr
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