C# 静态和常量变量内存答案

【问题标题】：C# static and const variables memoryC# 静态和常量变量内存
【发布时间】：2014-02-16 08:28:13
【问题描述】：

对 C# 静态/常量成员/局部变量有疑问。只想知道在C#中分配给未使用的静态/常量成员/局部变量的内存会发生什么，下面的示例场景中的内存是如何回收的？

问题是关于静态和常量变量的内存行为[考虑每个应用程序域的内存-静态存储]？这个问题与垃圾收集无关。这是关于内存以及（也）有内存的未使用的静态和常量变量会发生什么？

意大利面条代码片段：

/// <summary>
/// Skew your data with every-second-and-annoyed updates
/// </summary>
class Skewgle
{
    static Skewgle cloneApele = new Skewgle();
    const Skewgle patentMoto = default(dynamic);
    static int? dontBeEvilMotto = 1998;
    const int ditchMotoToBeEvil = 2014;

    static void Main()
    {
        const Skewgle findYourMailsAlreadyReadBetweenSpamTabs = patentMoto;

        if (findYourMailsAlreadyReadBetweenSpamTabs == null)
        {
            System.Console.WriteLine("findYourMailsAlreadyReadBetweenSpamTabs and patentMoto are null");
        }

        if (cloneApele != null)
        {
            System.Console.WriteLine("cloneApele is not null");
        }

        System.Console.WriteLine("What about dontBeEvilMotto? ditchMotoToBeEvil?");
    }
}

谢谢

【问题讨论】：

按建议改写。顺便说一句，Alexei Levenkov 和 Quetzalcoatl 已经很好地回答了这个问题。大佬们点赞！！！

标签： c#

【解决方案1】：

所有类的静态字段将在第一次使用该类的任何实例/静态方法之前被初始化 (static field initialization in C# spec)。

静态字段是每个应用程序域的，并且在卸载 AppDomain 之前不会为 GC 标记值。

【讨论】：

【解决方案2】：

MSDN：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/e6w8fe1b.aspx

常量表达式是可以在编译时完全计算的表达式。因此，引用类型常量的唯一可能值是 string 和 null。

所以你不能让patentMoto 是null 以外的任何东西。顺便提一句。 default(dynamic) 完全返回 null。您可以在那里简单地写=null，这样阅读起来会更简单。除了string，您将永远不会拥有任何非空“常量对象变量”。但是你可以拥有大量的statics。

const 和 static 在内存中的 AppDomain 被卸载之前永远不会被 GC。

根据定义，GC 会清理不再引用的所有内容。由于静态变量会记住某个对象，因此只要存在 static 变量，该对象就不会被清除。只要包含类型“存在”，它就存在，因此只有在卸载 AppDomain 时它才不再存在。除非您创建自己的额外应用程序域并在某个时间“手动”卸载它们，否则这意味着它们会在程序退出时被清除。

但是，这指的是自动清理static 变量记住的东西。你可以早点发布这些东西——你只需要nullify 静态变量。 GC 扫描对象，而不是变量。 (*)

显然，const 是不可能的，所以任何大的const 字符串都会永远占用内存。而关于 AppDomain - 对于const，它更难：它们实际上被编译到程序集中。因此，只有在程序集从内存中卸载后，它们才会被完全清理。如果程序集在 appdomains 之间共享，那么它将一直保留到最后一个被删除。 Const 是只读且不可变的，因此无论如何共享它应该不会很痛苦。请记住，所有对象 const 变量都是 null 或字符串。没有其他选择。因此，除非您创建一个 4 Gb 的 const 字符串，否则您不必担心这一点。

const 在本地范围内没有任何区别。它是一个本地“变量”，但它仍然编译到原始程序集中。见上文。

(*) 这意味着如果您创建一个包含一百万 (1000000) 个静态变量的类，全部为空，那么它们的存在将占用至少 ~4MB 的内存，直到应用程序域被卸载。那是因为要保留一百万个空指针。在这种情况下没有 GC，只有 Type 本身。

【讨论】：

感谢您的意见和回答。

【解决方案3】：

const 和 static 的主要区别在于内存的位置。所有 const 数据都位于与只读存储器 (ROM) 的可执行代码相同的内存空间中，其中静态数据被加载到动态内存中，您可以在其中潜在地对其进行读写。现在这里是有趣的部分，似乎在之前的每个答案中都被忽略了。静态数据占用动态内存空间，但需要额外的 ROM 空间，在最坏的情况下，可能会占用两倍的内存量。考虑以下几点：

class StaticData
{
    static readonly int s_static1 = 1;
    static readonly int s_static2 = 2;
}

class ConstData
{
    const int CONST1 = 1;
    const int CONST2 = 2;
}

StaticData 类有两个静态变量 s_static1 和 s_static2，它们将占用 2 个整数的动态内存空间。但是它们都需要初始化，因此还必须存在 ROM 代码来初始化它们。在这个例子中，根据编译器的不同，至少需要 2 个字节（或 2 个没有优化的存储整数）的 ROM 空间来存储用于初始化静态变量的 2 个常量值（1 和 2），而不是提到初始化它们所需的可执行ROM代码。

对于 ConstData 类，只需要 ROM 存储空间，因此在大多数情况下，这是对内存的最佳使用。

现在，当您考虑编译器如何使用数据时，它会变得更加有趣。除字符串/字符数据外，常量通常在引用点的代码中直接替换。换句话说，常量值直接加载到寄存器或压入堆栈，具体取决于使用情况。在静态变量的情况下，编译器必须通过附加代码（指针引用）从内存中读取该值，因此需要附加 ROM 代码。

所以总而言之，使用“const”代替“static readonly”几乎总是更好。

【讨论】：