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CLR要求所有的对象都是从托管堆分配。
CLR划出一个地址空间区域作为托管堆。
CLR还要维护一个指针，NextObjPtr。 用来指向下一个对象在堆中分配的位置。
一个区域被非垃圾对象填满，CLR会分配更多的区域。一直重复，直到整个进程的地址空间被填满。所以你的应用程序受进程的虚拟地址空间限制。
32位-1.5GB
64位-8TB。
1.计算类型的字段（包括基类继承的字段成员）所需的字节数
2. ***加上对象的开销所需的字节数***。
a类型对象指针（属于哪个类）
b同步块索引 （线程同步所需，垃圾回收使用）
（32位程序，这两个字段各许32位，一共8个字节）
（64位程序，这两个字段各需64位，一共16个字节）
3.CLR检查区域是否够大，如果够大就在NextObjPtr指针指向的地址放入对象。
同时将指针向后移动。
此处有个优化点：CPU从内存中读取数据，是成页读取的，连续分配则能减少CPU读取内存的次数。
如果一直分配的话，可能很快将内存占用满，所以需要GC来回收内存。--垃圾回收
当new对象的时候，发现没有足够的地址空间来分配对象，则CLR就执行垃圾回收。
事实上是在第0代满的时候就会执行GC。
根：我们将所有引用类型的变量都称之为 根。
在CLR执行GC的时候，会暂停进程中的所有线程。防止线程在CLR检查期间访问对象并改变其状态。然后CLR进入标记阶段。
CLR遍历所有对象，将同步块索引中的一位设为0。表示所有对象都应删除。
然后检查所有的活动根，查看他们引用了哪些对象，任何根如果引用了堆上的对象，CLR就会标记这个对象，将同步块索引中的位设为1。
一个对象被标记后，CLR会检查对象中的根，标记他们引用的对象。如果发现对象已经被标记，就不重复检查对象的字段，避免循环引用。
一次垃圾回收过程，标记为0的对象就应该被收回。
OutOfMemeryException异常:当内存耗尽，还要进行new或者进行对象分配时，会抛出该异常。---比如死循环。
一个常见的原因就是：静态字段引用了集合对象，然后不停的向集合添加数据项。静态字段中对象一直存活，垃圾回收不掉，导致内存泄漏。因此，应尽量避免使用静态字段。
垃圾回收中的代：0代，1代，2代。GC.MaxGeneration
0代为新生代，2代为最老的代。
新创建的对象都是0代。
CLR会在内存中分配固定大小的代。0代多大，1代多大，2代多大。
过程：
如果0代内存已满，进行GC，标记阶段，不可达的或者说没有引用的标记为0.并从内存中移除
将正在使用的对象标记为1，并转移到1代区域，
同理，CLR会对第1代进行内存分配，当第0代满时，进行GC，0代移动到1代，1代满时，对1代区域进行回收，发现没有可回收对象时，将1代转移到2代，0代转移到1代，0代空出来。
如果第0代全是垃圾的时候，只需要将NextObjPtr指针指向内存头部即可，不必进行垃圾回收。
优化：其实如果垃圾回收了第0代，发现还有许多对象存活，没有多少内存被回收，就会增大0代预算。0，1，2代预算都可以被优化，增大或者缩小预算。
出发垃圾回收的条件：
l 代码显示调用GC.Collect()方法
l Windows报告内存过低
l CLR正在卸载AppDomain
l CLR正在关闭
以上都是小对象
85000字节或者更大的对象。
GC不压缩大对象，因为移动大对象代价过高。
大对象总是在2代，不可能放到0或1代。
大对象一半是大字符串 XML或JSON或者用于IO操作的字节数组（比如从文件或者网络将字节读入缓冲区以便处理）
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原文地址：https://www.cnblogs.com/alua/p/12643770.html
