必须知道的.net（学习笔记）

对象创建始末

内存分配：

线程堆栈：用于分配值类型实例，堆栈由os管理不受GC控制

GC堆：分配小对象实例。如果引用类型对象实例大小小于85000字节实例将被分配在GC堆

LOH（LargeObjectHeap）堆：大于85000的引用类型对象

实例创建的IL指令

newobj：创建引用类型对象

ldstr：创建string类型对象

newarr：分配新数组对象

box:值类型转换为引用类型对象时，将值类型字段拷贝到托管堆上发生的内存分配

堆栈的分配机制：

对于值类型，一般创建在线程堆栈上。但并非所有值都创建在线程堆栈，例如 作为类的字段时，值类型也作为实例成员被创建在托管堆上；装箱发生时，值类型也会拷贝在托管堆上

对于分配在 堆栈上的局部变量来说， os维护一个堆栈指针指向下一个自由空间地址，并且其地址 由高位到地位向下填充

栈上的内存分配效率较高，但内存容量不大，同时变量的生存周期随着方法结束而消亡

托管堆的内存分配机制：

引用类型的实例 分配于托管堆上，而 线程栈是对象生命周期开始的地方。

对32位cpu来说， app完成进程初始化后， CLR将在进程可用地址空间上分配一块保留的地址空间，它是进程中可用地址空间上的一块内存区域，但并不对应于任何物理内存，这块地址空间即是 托管堆；

托管堆划分：

垃圾回收堆（GC Heap）：用于存储对象实例，受GC管理

加载堆 （Loader Heap）：

分为High-Frequency Heap，Low-Frequency Heap和Stub Heap；

加载堆最重要信息是 元数据相关信息，即Type对象，每个Type在Loader Heap上体现一个方法表，而方法表中记录存储的元数据信息，例如基类型/静态字段/实现的接口/所有的方法等，它不受GC控制，生命周期从创建到AppDomain卸载

几个基本概念

TypeHandle：类型句柄，指向对应实例的方法表，每个对象创建都包含该附加成员并占用4字节。每个类型对应一个方法表，方法表创建于编译时，主要包含类型的特征信息/实现的接口数目/方法表的slot数目等

SyncBlockIndex：用于线程同步，每个对象创建也附加该成员，它指向成为Synchronization Block的内存块，用于管理对象同步，占用4字节

NextObjPtr：托管堆维护的一个指针，用于标识下一个新建对象分配时在托管堆中所处的位置。CLR初始化时NextObjPtr位于托管堆的基地址

注意， 栈的分配向低地址扩展，而堆的分配向高地址扩展；另外， 实例字段的存储有顺序的，由上到下一次排列，父类在前子类后。

值类型中的引用类型字段，堆栈上保存该成员的引用，实际的引用类型仍然保存在GC堆上

引用类型嵌套值类型，则该值类型字段将作为引用类型实例的一部分保存在GC堆上

（值类型，只要记住它 总是分配在声明它的地方）

方法保存在LoaderHeap的MethodTable中，调用时过程如下：

MethodTable中包含了类型元数据信息， 类 加载时会在LoaderHeap上创建这些信息，一个类型在内存中 对应一份MethodTable，其中 包含了所有的方法/静态字段和实现的接口信息等。

对象实例 的TypeHandle在实例创建时，将指向MethodTable开始位置偏移处（默认偏移12Byte），通过对象实例调用某个方法时，CLR根据TypeHandle可以找到对应MethodTable，进而定位到具体方法，再通过JIT Compiler将IL指令编译为本地CPU指令，该指令将保存在一个动态内存中，然后再该内存地址上执行该方法，同时该CPU指令被保存起来用于下一次执行。

MethodTable中，包含一个Method Slot Table，成为方法槽表，该表是一个基于方法实现的线性链表，并按照下顺序排列：继承的虚方法，引入的虚方法，实例方法和静态方法。方法表创建时，将按照继承层次向上搜索父类，知道System.Object类型

静态字段的内存分配释放：

静态字段保存在方法表中，位于方法表的槽数组后，生命周期为从创建到AppDomain卸载。因此一个类型无论创建多少对象，静态字段在内存中也只有一份。