认识托管堆

学习C#，你总会遇到“托管堆”这个术语，你知道堆是什么，但托管堆又是什么呢？

为什么会有托管堆?

内存管理是一件困难的事情，如果交给程序员来处理，那么可能会因为忘记释放内存而导致内存泄漏。于是，C#替我们管理一部分内存。

托管堆是什么意思?

托管堆（Managed heap）的意思就是被C#管理的堆。

托管堆从哪里来？

托管堆是从内存空间划分出来的一个地址空间区域。

托管堆管理什么？

托管堆管理着所有引用类型指向的对象。

托管堆依靠什么管理内存？

通过垃圾回收器管理内存。垃圾回收器在托管堆中分配了太多对象的时候，会进行垃圾回收，将用不到的对象占用的空间释放（实际上更复杂）。如果垃圾回收器过于勤劳地工作，那么它就会占用CPU资源，使得程序时间效率降低。如果垃圾回收器过于懒惰，那么它不及时回收不再使用的对象，会导致内存的浪费。

托管堆不管理什么？

不管理栈上分配的值类型，不管理加载的图片资源，等等。除了引用类型的对象都不管理。

栈和托管堆

栈和托管堆都由CLR管理，如果实例化一个引用类型，那么会在托管堆中分配一个对象，然后在栈上分配一个指向该对象的指针。

托管堆和本地堆

前面说了，托管堆只管理对象，它不会管理本地堆中的资源，也不知道本地堆中被分配了这么多的资源。垃圾回收器十分专一地照顾着托管堆，当托管堆被使用了太多空间的时候会进行垃圾回收。但如果本地堆被占用了太多资源，垃圾回收器是不知道的。所以，对于如下的代码

BitMap bitmap = new Bitmap("c:\\pic.bmp");

CLR会在托管堆中创建BitMap对象，在栈中分配指向该对象的指针（图中未画出），在本地堆中再加载图片资源。

虽然，托管堆中并没有占用太多的空间，但是本地堆中却被使用了很多的空间。如果继续分配，那么本地堆的空间将被消耗殆尽，而垃圾回收器却毫无察觉。

我们可以假设

垃圾回收器是皇帝

托管堆是大臣

本地堆是百姓

皇帝（垃圾回收器）治理着国家（内存分配），但是皇帝只能从大臣（托管堆）那里得知国情（内存分配情况），如果大臣不把百姓（本地堆）的情况反应给皇帝，那么皇帝就觉得天下太平（内存空间利用率很高）。但实际情况是，百姓可能处于水生火热之中（本地堆加载了很多图片资源，大量的内存被消耗），而垃圾回收器只关注托管堆，托管堆也不告诉垃圾回收器，那么垃圾回收器丝毫不知道本地堆的内存消耗，就不会治理大臣（回收托管堆的资源，进而回收本地堆的资源）。

另一方面，大臣可以向皇帝反应国情，（通过

GC.AddMemoryPressure(Int64 bytesAllocated)

函数），那么，垃圾回收器的回收机制会把本地堆的分配情况考虑在内。