有关 GC.KeepAlive 文章的吐槽

之所以会写这个是因为今天无意之间看到了一篇文章：C# and GC.KeepAlive()。这篇文章貌似正确事实上的论述是不严谨的。这对于吐槽星人来说无法容忍，故而喷一篇如下。

回收对象而非回收引用

原文说：

垃圾收集器可以在变量最后一次使用后直接将其收集。(The .NET garbage collector may collect a variable directly after its last use)

这种论述是错误的。垃圾收集器 Collect 的是对象，和他的引用是没有关系的。

Finalizer 不应该这样写

对于如下的程序：

class SomeClass
{
    // This field is initialized somewhere 
    // in the constructor (not shown here).
    public SomeOtherClass Value;
     
    ...
}
 
...
 
void MyMethod()
{
    SomeClass obj = new SomeClass();
    SomeOtherMethod(obj.Value);
    YetAnotherMethod();
    // obj still alive here? Possibly not.
}

原文说：

通常情况下，这种代码不会造成任何问题。而当 SomeClass 具有 Finalizer 的时候情况就不一样了。如果 obj 的 Finalizer 在 SomeOtherMethod() 之前被调用，那么 SomeOtherMethod 将会因无法使用 obj.Value 而失败。(Usually that’s not a problem. It becomes a problem, however, if SomeClass has a finalizer. So when obj‘s finalizer is called already before SomeOtherMethod() is called, SomeOtherMethod() will fail because it can no longer use obj.Value.)

这种说法有一半是错误的。这句话里有两个命题：

第一：obj 所引用的对象可能在 SomeOtherMethod() 调用之前被回收；
第二：如果 obj 所引用的对象被回收了，并且 obj 具有 finalizer，那么 obj 的 finalizer 将使 obj.Value 不可用。

第一个命题是正确的。具有和 Root 拥有强引用链接路径的对象不会被回收。所谓 Root 指的是：

寄存器
栈
global 和 static field

因此在 obj.Value 使用之后，再没有使用 obj 的场合，在 GC 的 look-ahead optimization 启动的情况下，可以回收 obj。而 obj.Value 由于仍然具备强引用而不会被回收。

第二个命题则是错误的。因为 finalizer 不应当使用 Value 成员！finalizer 只能够回收本实例的非托管资源而绝不可以触碰托管资源，在这个例子里面，SomeOtherClass 显然是一个托管资源，因此在 finalizer 里面对其进行的任何操作（包括资源释放）都是不可取的。

GC.KeepAlive() 只是在规避 look-ahead Optimization

原文说：

使用 GC.KeepAlive() 就像是使用 GCHandle 一样，只是更加轻量级速度更快。(Using GC.KeepAlive() is like using GCHandle, just more light-weight and faster.)

事实上，GC.KeepAlive() 的实现是空的：

[MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)]
public static void KeepAlive(object obj)
{
}

这个函数仅仅是在阻止 GC 使用 look-ahead optimization 回收指定的 reference 所引用的对象。而 GCHandle 的行为却不止于此，尤其是在使用了 Pinned 选项的时候，GC 不但不能够回收，而且也不能够进行内存压缩（Compact），因而还必须在使用结束后通过 GCHandle.Free() 方法取消该固定指针。使用起来必须非常小心否则可能造成严重的性能问题。请不要这么轻描淡写的说他们就是一回事儿啊。

正确的说法

对于程序：

void MyMethod()
{
    SomeClass obj = new SomeClass();
    SomeOtherMethod(obj.Value);
    YetAnotherMethod();
    // GC.KeepAlive(obj);
}

obj 所引用的对象可能在 obj.Value 被获取之后回收（由于 look-ahead optimization）。而通过使用 GC.KeepAlive(obj)，可以规避 look-ahead optimization，而确保 obj 所引用的对象在 obj.Value 和 GC.KeepAlive(obj) 之间都是有效的。

对于纯托管程序，不会涉及这种状况。这种情况一般出现在托管程序已经不再使用某非托管资源，而由于该非托管资源还在被非托管进程使用从而必须保证它不会被 GC 回收。