淺析C#編程中的內存管理
C#編程的一個優點是程序員不需要關心具體的內存管理，尤其是垃圾收集器會處理所有的內存清理工作。雖然不必手工管理內存，但如果要編寫高質量的代碼，還是要理解后臺發生的事情，理解C#的內存管理。本文主要介紹給變量分配內存時計算機內存中發生的情況。
C#將數據分為兩種：值數據類型和引用數據類型，這兩種數據類型存儲在內存中的不同的地方：值數據類型存儲在堆棧中，而引用類型存儲在內存的托管堆中。
一、內存簡介
Windows使用一個系統：虛擬尋址系統。這個系統的作用是將程序可用的內存地址映射到硬件內存中的實際地址上。其實際結果就是32位的機子上每個進程都可以使用4GB的內存，當然，64位機這個數字就大了去了。這4GB的內存實際上包含了程序的所有的部分：可執行代碼，DLL以及程序運行時使用的所有變量的內容。這個4GB的內存成為虛擬地址空間或虛擬內存。為方便，這里成為內存。
4GB中的每個存儲單元都是從零開始向上存儲的。要訪問存儲在內存中的某個空間中的值，就必須提供表示該存儲單元的一個數字。在高級編程語言中，編譯器的一個重要作用就是負責將人們可以理解的變量名稱變為處理器可以理解的內存地址。
二、堆棧
在內存中，有一個區域成為堆棧，存儲對象
對象成員的值數據類型調用方法時，傳遞給所有方法的參數的副本注意：調用方法時，堆棧存儲的是所有參數的副本，因此，經值類型A傳遞給函數，A的值是不會變化的。當然，引用類型是會變化的，因為在堆棧中存儲的是引用類型的地址，這在后面會有詳細的介紹。
下面以一個例子來說明堆棧的工作方式，如下面的代碼：
1: {
2: int a;
3: //do something;
4: {
5: int b;
6: //do something
7: }
8: }
|
首先聲明a，在內部的代碼塊中聲明b，然后內部的代碼塊終止，b就出了作用域，最后a出作用域。所以b的生命周期總是包含在a的生命周期內，在釋放變量的時候，其順序總是和分配內存的順序是相反的。即：變量的生存周期都是嵌套的。這就是堆棧的工作方式。
三、托管堆
堆棧具有相當高的性能，但是變量的生命周期必須是嵌套的，這個要求在有的時候過于苛刻。我們希望有一種別的方法來分配內存，存儲一些數據，并在方法退出的很長一段時間內，這些數據仍然是可用的，這時，就使用托管堆。
托管堆(簡稱堆)是內存中的另外一個區域，我們仍然用一個例子來說明堆的工作方式，如下面代碼：
1: {
2: Customer customer1;
3: customer1=new Customer();
4: Customer customer2=new Customer();
5: //do something
6: }
|
首先，聲明一個Customer：customer1，在堆棧上給這個引用分配存儲控件。請注意：僅僅是給這個引用分配存儲空間，并不是實際的Customer對象。customer1占用4個字節的空間(32位機)，來表示Customer對象在內存中的地址。
然后，執行第二行代碼，完成以下操作：
在堆上分配存儲空間，用來存儲Customer對象，注意：這里是Customer對像。
將變量customer1的值設為分配給Customer對象的內存地址從這個例子中可以看出，建立引用類型的變量的過程要比獎勵值類型變量的過程復雜，且不避免的有性能的降低。但是，我們可以將一個引用變量的值賦給另一個引用變量，當一個變量出作用域時，它會從堆棧中刪除，但是對象的數據仍然保留在內存中，知道程序停止。
這樣，我們在將一個引用變量A傳遞給函數時，僅僅是將變量A的引用傳遞給了函數，即：僅僅是在堆棧上分配內存，即變量B兩者指向同一個內存地址。因此，當變量B發生變化時，變量A也會發生變化。
四、裝箱和拆箱
裝箱和拆箱就是值類型和引用類型的項目轉化，裝箱可以將值類型轉化為引用類型，拆箱的作用正好相反，經引用類型轉化為值類型。
五、垃圾收集
一般情況下。NET運行庫會在認為需要的時候運行垃圾收集器來釋放托管資源，這在大多數情況下，足夠了。就是說我們沒有必要去關心內存。但在有的情況下，我們會強制垃圾回收集器在代碼的某個地方運行，釋放內存。這就用到了System.GC.Collect()。System.GC表示一個垃圾收集器。這種情況很少，例如：代碼中大量的對象剛剛停止引用，就適合調用垃圾收集器。
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