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C#.Net析構(gòu)知識引申(CLR級的剖析）

一.前言

析構(gòu)函數(shù)是一個特殊的函數(shù),它有自己的線程，有自己的實現(xiàn)方式。在CLR里面相當于一個小型的自我運轉(zhuǎn)系統(tǒng)(有的書本把這個稱之為終結(jié)器)。來看下一些概念以及一些運行模型。

創(chuàng)新互聯(lián)服務(wù)緊隨時代發(fā)展步伐，進行技術(shù)革新和技術(shù)進步，經(jīng)過10年的發(fā)展和積累，已經(jīng)匯集了一批資深網(wǎng)站策劃師、設(shè)計師、專業(yè)的網(wǎng)站實施團隊以及高素質(zhì)售后服務(wù)人員，并且完全形成了一套成熟的業(yè)務(wù)流程，能夠完全依照客戶要求對網(wǎng)站進行成都做網(wǎng)站、成都網(wǎng)站設(shè)計、建設(shè)、維護、更新和改版，實現(xiàn)客戶網(wǎng)站對外宣傳展示的首要目的，并為客戶企業(yè)品牌互聯(lián)網(wǎng)化提供全面的解決方案。

二.概述

析構(gòu)函數(shù)有一堆的概念
1.析構(gòu)對象列表(也就是存放了包含析構(gòu)函數(shù)的對象)，它是最原始的。也就是當進行對象實例化分配的時候，會判斷此對象是否包含了析構(gòu)函數(shù)，如果包含了，則把此對象添加到析構(gòu)對象列表。

flags & GC_ALLOC_FINALIZE

2.析構(gòu)空閑列表(FreeList==7，也即是不允許被調(diào)用的析構(gòu)函數(shù)所在的對象，這些對象存放在這個列表)，它是C#里面一個著名的: GC.SuppressFinalize()來啟用，以不允許CLR調(diào)用虛構(gòu)函數(shù)。前提是首先這個對象里面包含了析構(gòu)函數(shù)，然后才可以設(shè)置相應(yīng)的標志位用以讓CLR不執(zhí)行此對象的析構(gòu)函數(shù)。并且GC運行的時候也會需要這個對象沒有存活才可以放入到析構(gòu)空閑列表。

if (!obj->GetMethodTable ()->HasFinalizer())
    return;//這里如果對象不包含析構(gòu)函數(shù)，則直接返回，即使啟用了GC.SuppressFinalize也毫無作用。
GCHeapUtilities::GetGCHeap()->SetFinalizationRun(obj);//這里給ObjectHeader設(shè)置BIT_SBLK_FINALIZER_RUN標志，當GC進行掃描的時候，發(fā)現(xiàn)了這個標志，并且此對象沒有被標記存活，那么此對象就放入到析構(gòu)空閑列表

關(guān)于GC運行的時候也會需要判斷這個對象沒有存活才可以放入到析構(gòu)空閑列表。

if (!g_theGCHeap->IsPromoted (obj))//GC運想需要判斷此對象是否存活，不存活才可以進行下一步
 {
  //然后會判斷是否包含了GC.SuppressFinalize設(shè)置的標志，如果包含，則表示此對象的析構(gòu)函數(shù)不運行運行，把這個對象放入到空閑析構(gòu)隊列
  if ((obj->GetHeader()->GetBits()) & BIT_SBLK_FINALIZER_RUN)
  {
    MoveItem (i, Seg, FreeList);//把對象移動到析構(gòu)空閑隊列
    obj->GetHeader()->ClrBit (BIT_SBLK_FINALIZER_RUN);//清除GC.SuppressFinalize設(shè)置的標記
}

3.關(guān)鍵析構(gòu)函數(shù)列表堆(CriticalFinalizerListSeg==5這個隊列目前的情況不是太明了，尚未弄清它是做什么的，先擱置)

4.析構(gòu)列表堆(FinalizerListSeg==6,它存放的是需要被析構(gòu)線程調(diào)用的析構(gòu)函數(shù)所在的對象)

三.原理

了解了以上概念之后，我們來看下它這些隊列的內(nèi)存模型。首先要明確的一點是這些列表共用一個數(shù)組。CLR只是對這個數(shù)組進行騷操作，用以區(qū)分析構(gòu)對對象列表,FreeList,CriticalFinalizerListSeg,FinalizerListSeg等四個隊列。

圖片

圖標里面缺少一個析構(gòu)對象列表，那是因為析構(gòu)對象列表頁是跟它們共用一個地址，也即是m_FillPointers數(shù)組值0x100地址。

它們?nèi)绾尾僮骱头峙淠?

1.當對象進行實例化的時候，把包含析構(gòu)函數(shù)的對象添加到析構(gòu)對象列.

2.當析構(gòu)函數(shù)列表添加完畢之后，在進行GC垃圾回收的時候。在標記對象的動作里面也即是mark_phase里，會對析構(gòu)對象列表進行掃描。掃描的時候會進行以下動作。
首先，會獲取當前GC堆代的起始地址。從這個起始地址開始遍歷循環(huán)到第三代結(jié)尾地址。在這個大循環(huán)前提下，里面有個小循環(huán)。小循環(huán)的作用是找出循環(huán)堆里面的析構(gòu)對象列表。也即是圖示的m_FillPointers數(shù)組的值。當找到析構(gòu)對象列表，循環(huán)這個析構(gòu)對象列表里面的對象，判斷它是否存活，如果存活則不進行處理。如果不存活，則分情況。分別會移動到

FreeList,CriticalFinalizerListSeg,FinalizerListSeg等三個隊列。
FreeList也即是析構(gòu)空閑列表，它里面包含的對象的析構(gòu)函數(shù)永遠不會被調(diào)用。FinalizerListSeg里面包含了被調(diào)用的析構(gòu)函數(shù)對象。CriticalFinalizerListSeg目的不明確，目前不清楚干什么。

3.當掃描完畢完畢析構(gòu)對象列表之后，就會啟動析構(gòu)線程。析構(gòu)線程會調(diào)用

FinalizerListSe列表和CriticalFinalizerListSe分別運行里面的析構(gòu)函數(shù)。過程是:這個線程會判斷索引6也即是FinalizerListSe和索引5是否相等，如果不相等。則表示有析構(gòu)函數(shù)需要調(diào)用，把這個對象取出來，然后調(diào)用里面的析構(gòu)函數(shù)。然后會判斷索引5也即是

CriticalFinalizerListSe，跟FinalizerListSe同樣的方式.

4.RegisterForFinalization(注冊析構(gòu)函數(shù)，也即是把有析構(gòu)函數(shù)的對象放到析構(gòu)列表)
ScanForFinalization(掃描析構(gòu)列表,也即是區(qū)分關(guān)鍵析構(gòu)列表堆,析構(gòu)空閑列表等)
GetNextFinalizableObject(調(diào)用析構(gòu)函數(shù))

四.析構(gòu)線程

析構(gòu)線程用的是windows事件內(nèi)核對象來操控的，這里舉一個簡單的例子

#include 
#include 
#include 


HANDLE g_hEvent;
UINT __stdcall ChildFunc(LPVOID);


int main(int argc, char* argv[])
{
  HANDLE hChildThread;
  UINT uId;


  // 創(chuàng)建一個自動重置的（auto-reset events），未受信的（nonsignaled）事件內(nèi)核對象
  g_hEvent = ::CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);


  hChildThread = (HANDLE)::_beginthreadex(NULL, 0, ChildFunc, NULL, 0, &uId);


  // 通知子線程開始工作
  printf("Please input a char to tell the Child Thread to work: \n");
  getchar();
  ::SetEvent(g_hEvent);


  // 等待子線程完成工作，釋放資源
  ::WaitForSingleObject(hChildThread, INFINITE);
  printf("All the work has been finished. \n");
  ::CloseHandle(hChildThread);
  ::CloseHandle(g_hEvent);
  return 0;
}


UINT __stdcall ChildFunc(LPVOID)
{
  ::WaitForSingleObject(g_hEvent, INFINITE);
  printf("  Child thread is working...... \n");
  ::Sleep(5*1000); // 暫停5秒，模擬真正的工作
  return 0;
}

SetEvent通知線程進行工作，那么析構(gòu)線程呢，則是CLR在某個時間段通知其進行工作。具體的表現(xiàn)為，注冊析構(gòu)函數(shù)，掃描析構(gòu)函數(shù)，這兩步完成之后，就會通過SetEvent來通知析構(gòu)線程，你可以進行工作了。此時析構(gòu)線程就會從析構(gòu)對象列表里面取出CriticalFinalizerListSe和FinalizerListSe來調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。


本文名稱：C#.Net析構(gòu)知識引申(CLR級的剖析）
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