是否可以在程序退出时强制 C# 终结器在 .NET Core 中运行？答案

【问题标题】：Is it possible to force C# finalizers be run in .NET Core on program exit?是否可以在程序退出时强制 C# 终结器在 .NET Core 中运行？
【发布时间】：2021-03-30 09:59:06
【问题描述】：

我有一个 .NET Core C# 类，它包装了一个非托管指针，它应该在程序退出时与其他资源清理一起被释放。但是，没有调用析构函数。我在调试和发布模式下都试过了。我看到 .NET Core 显然不能保证会运行析构函数，那么推荐的解决方法是什么？ IMO 垃圾收集的主要目的是避免让开发人员跟踪引用，所以我觉得这种行为至少可以说令人惊讶。

From MSDN：在 .NET Framework 应用程序中（但不在 .NET Core 应用程序中），程序退出时也会调用终结器。

public Demo { 
  IntPtr _ptr;

  public Demo() 
  { 
    Console.WriteLine("Constructor");
    _ptr = /* P-invoke external function */ 

  ~Demo 
  {
    Console.WriteLine("Destructor");
    /*P-invoke ptr deletion */
  }
}

public static void Main() 
{ 
  Demo demo = new Demo();
  demo = null;
  GC.Collect();
}

程序输出：

Constructor
<...>\Test.exe (process 7968) exited with code 0.

【问题讨论】：

这里有一些解释stackoverflow.com/questions/44732234/…
您是否尝试将Demo 声明为静态字段：static Demo demo = new Demo();，然后将其设置为null 并调用GC.Collect()？你的意思是在这里实现IDisposable？（什么版本的 .Net Core？）
IMO 正在运行的终结器是一个错误。使用带有IDisposable 的using 块，以保证尽可能地处理。请记住，灾难性故障始终是一个问题，例如Environment.FailFast、taskkill 或电源故障
自动清理非托管资源是一个值得称赞的目标，但在 C# 和终结器中实现起来却是出了名的困难，而不是解决这个问题。他们绝对不能保证运行，这只是最大的努力。进一步阅读joeduffyblog.com/2005/04/08/…和viva64.com/en/b/0437和scale-tone.github.io/2018/04/13/…和codeproject.com/Articles/15360/…
除了演示代码，我在 20 年的 .NET 编程中从未编写过终结器（我从 C# 的 alpha 版本开始）。终结器很难正确编写，极难测试，即使您编写了它们，也确实不应该运行（您应该尽可能使用IDisposable 进行清理）。如果你有绝对要求，看SafeHandles

标签： c# .net-core

【解决方案1】：

需要进行更多更改以提高调用终结器的可能性。

顺便说一句，Finalizer 永远不能保证被调用。如果要保证资源释放，请在应用/方法/代码块退出前实现IDisposable并调用Dispose()。此外，要确保在退出代码块之前调用 Dispose()（即使应用程序崩溃，FailFast 和 StackOverflow 除外），请使用 try-finally 或 using 语句。

这是一个可以玩的例子。

public class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine("[main] Constructing");
        MyDisposable m = new MyDisposable(0);
        MyMethod(1);
        Console.WriteLine("[main] Disposing [object 0]");
        m.Dispose();
        Console.WriteLine("[main] GC Collecting");
        GC.Collect();
        GC.WaitForPendingFinalizers();
        Console.WriteLine("[main] Done");
        Console.ReadKey();
    }

    private static void MyMethod(int i)
    {
        new MyDisposable(i);
    }
}

public class MyDisposable : IDisposable
{
    private int _id;

    public MyDisposable(int id)
    {
        _id = id;
        Console.WriteLine($"[object {_id}] Constructed");
    }

    private bool disposed = false;

    public void Dispose()
    {
        Dispose(true);
        GC.SuppressFinalize(this);
    }

    protected virtual void Dispose(bool disposing)
    {
        if (!disposed)
        {
            if (disposing)
            {
                Console.WriteLine($"[object {_id}] Disposing by Dispose()");
            }
            else
            {
                Console.WriteLine($"[object {_id}] Disposing by ~Finalizer");
            }
            Console.WriteLine($"[object {_id}] Disposed");
            disposed = true;
        }
        else
            Console.WriteLine($"[object {_id}] Already disposed!");
    }

    ~MyDisposable()
    {
        Dispose(false);
    }
}

输出

[main] Constructing
[object 0] Constructed
[object 1] Constructed
[main] Disposing [object 0]
[object 0] Disposing by Dispose()
[object 0] Disposed
[main] GC Collecting
[object 1] Disposing by ~Finalizer
[object 1] Disposed
[main] Done

有人读到：Using objects that implement IDisposable。

【讨论】：

using 和 IDisposable 调用 Dispose()，有或没有 GC.WaitForPendingFinalizers()。此外，没有 IDisposable 的 GC.WaitForPendingFinalizers() 不会强制运行终结器 - 我不清楚您认为它会做什么。
Finalizer 永远不能保证被调用。 应该是双粗体。 @evo8198 这里的重点是，如果要处理，请使用IDisposable。你的第二点根本不正确。终结器与IDisposable 没有本质上的关系，除了它们的代码通常只是调用IDisposable.Dispose，这就是为什么Dispose 应该包含GC.SuppressFinalize
@evo8198 我刚刚展示了如何让 GC 调用 ~Demo。举个例子。但是我没有告诉任何关于 GC 方法显式调用和IDisposable 之间的连接。
@aepot，在我的评论中，我说GC.WaitForPendingFinalizers() 实际上并没有强制调用~Demo()。我刚刚测试过。
@aepot，谢谢，这就是问题所在 - 没有为我调用终结器，因为我在与对象相同的范围内调用 GC 方法。我希望将对象设置为 null 就足够了，但事实并非如此。

【解决方案2】：

官方Cleaning up unmanaged resources 状态：

如果您的类型使用非托管资源，您应该执行以下操作：

实施处置模式。 (...)

如果您类型的使用者忘记调用 Dispose，请提供一种释放非托管资源的方法。有两种方法可以做到这一点：

使用安全句柄来包装您的非托管资源。这是推荐的技术。安全句柄派生自 System.Runtime.InteropServices.SafeHandle 抽象类，并包含一个健壮的 Finalize 方法。使用安全句柄时，只需实现 IDisposable 接口并在 IDisposable.Dispose 实现中调用安全句柄的 Dispose 方法。如果未调用其 Dispose 方法，则垃圾收集器会自动调用安全句柄的终结器。

(...)

Implement a Dispose method 包含：

'为使用安全句柄的基类实现 dispose 模式的一般模式';和
'实现覆盖Object.Finalize的基类的dispose模式的一般模式@'。

【讨论】：