C#和Java一样是一款自带了垃圾回收功能的语言，在编程时不需时刻考虑对已分配对象的内存进行回收，而如C++这样没有垃圾回收功能的语言则需考虑对象是否已不可调用，要用delete关键字回收其内存。

前提

讲垃圾回收前需要明白的是对象与引用之间的关系。我们在定义一个类（当然不是抽象类）之后，C#用new关键字来分配任意数量的对象，注意：new关键字返回的是一个“堆”上的引用，而不是真正对象本身，这个引用保存在栈内。垃圾回收是清除堆上的空间（包括压缩空的内存块）。在面向对象程序中需要用到很多对象，在C#中还分为值类型和引用类型，这些对象往往在一个函数中，而当程序调用完此函数且不再调用此函数时，函数里调用时分配的对象便不再有意义，而它又占用部分内存空间，此时就需要对其占用的空间进行回收，被称为垃圾回收（当然垃圾回收并不局限于函数调用里对象占用的空间，还包括其他很多情况所占用的空间）。

generation

C#用generation（代）对对象进行分类（其实可以理解为一种标识），在.NET4.0后对象一般可分为3代（0代，1代，2代），将0代和1代合称为ephemeral generation（暂时代）。

0代：从未被标记且将要回收的（新分配的）对象
1代：上一次回收中没有被回收的对象
2代：在上一次及以上的垃圾回收后仍未被回收的对象

垃圾回收器回收时首先检查所有第0代对象，标志这些对象且清理后若得到足够的空闲内存，任何没有被回收的对象则被升至1代；若仍需更多内存，则检查1代对象的“可访问性”并进行回收，没有被回收的1代对象则被升至2代。（这其中还涉及到一个应用程序根“application root”的概念，就不深入研究了）

.NET4.0之前进行垃圾回收时，对于暂时代的回收，会暂时挂起当前进程中所有活动线程，以确保垃圾回收中不会访问堆，通俗地将就是垃圾回收时会暂停程序以进行垃圾回收；通过专门的线程清理不在暂时代的对象，此时允许程序继续分配堆上的对象。

.NET4.0后，对于暂时代上的对象，将使用一个专用后台线程进行回收，非暂时代的对象使用后台垃圾回收。这种改进无疑将提升程序的性能，但需要指出的是垃圾回收本来就可以在无任何人工干预（编程实现）下执行其工作，这种改进对编程人员不是透明的，也无需更多了解。

System.GC

垃圾回收无需人为进行干预，但某些情况下可能会需要手动编程以使用垃圾回收：程序即将运行的代码不希望被垃圾回收中断；程序突然分配了很多对象，希望尽可能多的删除已获得的内存。垃圾回收的相关类主要是在mscorlib.dll中的System.GC类。此类中的函数较少，功能也很明确，就不详细说明，值得注意的有以下几点

手动强制垃圾回收（调用Collect()函数）时，应随后调用GC.WaitForPendingFinalizers()函数
垃圾回收是回收托管堆上的对象，当程序没有使用非托管资源时（如PInvoke服务或COM交互），不需（应该避免）在类中提供Finalize()方法
当程序使用了非托管资源，要释放这些资源，在程序中直接重写Finalize()方法将导致编译出错，而应该通过类的析构函数（称为终结器）来实现，并且在其中只能做清理非托管资源的工作，而不操作其他任何托管对象
如果希望立即清除非托管资源，可在类的定义中实现IDisposable接口，在方法Dispose()中既可清理非托管资源，还能处理类中其他对象，在对象离开作用域前手动调用Dispose()方法（值得注意的是，并非是垃圾回收器调用Dispose()，用户在手动调用此方法时，对象仍在托管堆上，并可访问所有其他分配在堆上的对象）。为了保证Dispose()的调用，应将其放入一个try/finally逻辑中，若嫌麻烦，可用using关键字，它保证了在退出using块后，“使用”的对象将自动调用Dispose()方法。
综合3、4，可在类中既实现Finalize()（通过析构函数），又实现Dispose()（实现IDisposable接口）。用户在类中如此定义时，若用户记得调用Dispose()，则可调用GC.SuppressFinalize()以通知回收器跳过此对象。在类中使用此种方式实现两个方法可能会有部分代码重叠，微软提供了一个官方模板提供参考

class Example : IDisposable
{
    private bool disposed = false;
    public void Dispose()
    {
        cleanUp(true);    //true表示用户触发的清理过程
        GC.SuppressFinalize(this);
    }
    private void cleanUp(bool disposing)    //自定义的私有辅助方法
    {
        if(!this.disposed)
        {
            //释放托管资源
            //清理非托管资源
        }
        disposed = true;    //保证多次调用Dispose()而不出错
    }
    ~Example()
    {
        cleanUp(false);   //false表示GC出发的清理过程
    }
}

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C#垃圾回收

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generation

System.GC

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