C#如何减少垃圾收集答案

【问题标题】：C# how to reduce garbage collectionC#如何减少垃圾收集
【发布时间】：2016-04-03 05:54:27
【问题描述】：

我正在编写一个模拟，它有一个每帧调用的更新循环。在更新函数中，我有数百万个对象要更新，所以看起来像这样。

public void Update(float deltaTime)
{
    Time += deltaTime;
    foreach (SimulationObject obj in objects.ToArray())
        obj.Update(deltaTime);
}

where objects is
List<SimulationObject> objects = new List<SimulationObject>();
and is populated at program initialization time.

您可能会看到 objects.ToArray() 会在每一帧复制这个巨大的列表，然后该副本会被垃圾收集。这给我带来了巨大的性能问题。运行约 2 分钟，收集到的垃圾达到约 2G。由于某些第三方库正在后台异步修改此对象的列表，因此似乎无法删除 ToArray()。

我想知道是否有减少垃圾收集的好方法，避免复制或重用分配的空间？

我是 C# 新手，并尝试搜索答案，但无法找到。如果这是一个重复的帖子，我很抱歉。

【问题讨论】：

仅供参考 .ToArray() 复制集合，尽管集合中的对象没有被复制referencesource.microsoft.com/#System.Core/System/Linq/…
请看答案：Prevent garbage collection for a short period of time
@Eminem - 假设 SimulationObject 是 class（引用类型），而不是 struct（值类型）。
“这个对象的列表正在后台异步修改” - 通常你要避免在游戏/模拟中使用线程细粒度 i> 诸如此类的操作。考虑使用两个列表——一个pending（一个正在后台处理的）和一个active 列表（用于Update）。然后在适当的时候翻转它们。 amazon.com/Game-Engine-Architecture-Jason-Gregory/dp/1568814135
您也可以借鉴 XNA，其中提出了一些很好的 c# 性能提示，以最大限度地减少 GC 影响（这对于 c# 传统 Xbox 360 游戏尤其重要）。例如，在一个简单的foreach 中有一个可衡量的费用！查看Shawn Hargreave's blog (Microsoft) 和Riemer's XNA Tutorials

标签： c# performance garbage-collection

【解决方案1】：

ToArray() 在这里没有必要，只是浪费时间和内存。使用for 循环。我会从类似的东西开始

for (int i = 0; i < objects.Count; i++) 
{
    SimulationObject obj = null;
    try 
    {
        obj = objects[i];
    }
    catch (ArgumentOutOfRangeException) 
    {
        // something was removed from the collection
        // we reached the end of the list
        break;
    }

    obj.Update(deltaTime)
}

此代码有意拆分obj = objects[i] 和obj.Update(deltaTime)，以避免在Update() 抛出ArgumentOutOfRangeException 时中断循环。

注意两个事实：

某些对象在添加到 objects 集合后会跳过第一次迭代，这实际上应该不是问题，因为它们的添加在设计上是异步的。
某些对象可能会在从objects 列表中删除后仅更新一次（当然，同时与删除，但结果往往看起来像它发生在“之后”）。根据模拟情况，这种情况可能是不可取的，并且可能需要一些特定的处理。

【讨论】：

这实际上绕过了该异常（同时可能会捕获不同的异常）。这可能就可以了。
哎呀我的错。我认为如果 OP 首先使用线程安全集合或维护两个列表会更好。
如果反向循环，抛出异常的可能性会大大降低。
@egrunin objects.Count 在每次迭代时都会被检查，因此循环顺序没有区别，而且在相反的情况下，异常将在第一次迭代时中断循环，而不是在最后一次迭代之后。

【解决方案2】：

没有理由打电话ToArray()，所以你可以使用

public void Update(float deltaTime)
{
    Time += deltaTime;
    foreach (SimulationObject obj in objects)
        obj.Update(deltaTime);
}

【讨论】：

这将抛出一个InvalidOperationException - “集合已修改” - 如果另一个线程在循环遍历集合时修改了集合，就像 OP 所说的那样。

【解决方案3】：

正如有人指出的那样，您不需要使用 toArray() 方法，因为它只会创建当前列表的副本。

如果我理解正确，您这样做是因为您的列表正在由第三方库在后台修改。

我认为在这种情况下你可以安全地使用 Parallel.ForEach 循环，因为你没有修改列表本身，只修改列表中的项目。

      Float Time; // some value
      Float deltaTime; // some value
      Parallel.ForEach(objects, currObject =>
            {
                // do stuff
             Interlocked.increment(ref Time,deltaTime);
             currObject.Update(Time)
            }

【讨论】：