为什么计时器不收集垃圾？

Question

我写了一个小实验来更好地理解垃圾收集。场景是这样的：计时器在设定的时间间隔内调用重复事件。没有对象持有指向计时器的指针。当 GC 发生时，计时器是否停止调用其事件？

我的假设是，如果有足够的时间和 GC 尝试，计时器将停止调用其事件。

这是我为测试而编写的代码：

using System;
using System.Threading;
using Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting;

namespace UnitTest;  


[TestClass]
public class TestGC
{

    //starts a repeating timer without holding on to a reference to the timer
    private void StartTimer(Action callback, int interval)
    {
        var timer = new Timer(t => callback());
        timer.Change(interval, interval);
        timer = null;//this probably does nothing, but lets just overwrite the pointer for good measure
    }



    [TestMethod]
    public void TestEventInvoker()
    {
        var count = 0;
        var interval = 100;//time between timer events (ms)
        var totalTime = 50000;//time of the experiment (ms)
        var expectedCalls = totalTime / interval;//minimum number of times that the timer event is invoked if it isn't stopped
        StartTimer(()=>Interlocked.Increment(ref count),interval);

        //gc periodically to make sure the timer gets GC'ed
        for (int i = 0; i < expectedCalls; i++)
        {
            GC.Collect();
            Thread.Sleep(interval);
        }

        //for debugging
        Console.WriteLine($"Expected {expectedCalls} calls. Actual: {count}");

        //test passes if the timer stops before the time is over, and the minimum number of calls is not achieved
        // the -1 accounts for the edge case where the test completes just before the last timer call had a chance to be executed
        Assert.IsTrue(count < (expectedCalls - 1));
    }


}

我发现计时器继续重复调用其事件，并且增加总时间和 GC 调用次数对停止计时器没有影响。示例输出：

Assert.IsTrue 失败。
预计有 500 次调用。实际：546

所以我的问题是：
为什么计时器会继续触发？
计时器是否被 GC 处理？为什么/为什么不？
如果没有，谁有指向计时器的指针？

我找到的最接近的问题是this one，但答案说System.Threading.Timer 应该在这些情况下被 GC'ed。我发现它没有被 GC'ed。

Answer 1

System.Threading.Timer 是一些非托管计时器的托管包装器。
如果不调用 Dispose，托管计时器的实例将被 GC 处理，但其非托管资源仍保持活动状态。

Answer 2

当您创建 Timer 时，内部会根据您的 Timer 创建 TimerQueueTimer。 Timer 对此有一个引用，以便您可以继续修改和控制计时器。

System.Threading.TimerQueue 类 (Source) 的静态字段 s_queue 包含对活动 TimerQueueTimer 的引用（它是间接的，还有另一个包装类），即使您忘记了对 Timer 的引用它创造了它。

如果您检查该链接文件中Timer 构造函数及其change 方法的源代码，您将看到在change 期间引用TimerQueueTimer（间接地，队列属于另一个包装类) 确实存储在TimerQueue.s_queue。