c# - 当计算机有更多内存时，为什么 .net 程序使用更多 VirtualMemorySize64

问题描述

我创建了一个简单的测试应用程序，它使用二进制数组分配 100mb。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.Text;

namespace VirtualMemoryUsage
{
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.AppendLine($"IsServerGC = {System.Runtime.GCSettings.IsServerGC.ToString()}");

        const int tenMegabyte = 1024 * 1024 * 10;
        long allocatedMemory = 0;
        List<byte[]> memory = new List<byte[]>();
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            //alloc 10 mb memory
            memory.Add(new byte[tenMegabyte]);
            allocatedMemory += tenMegabyte;
        }

        sb.AppendLine($"Allocated memory:    {PrettifyByte(allocatedMemory)}");
        sb.AppendLine($"VirtualMemorySize64: {PrettifyByte(Process.GetCurrentProcess().VirtualMemorySize64)}");
        sb.AppendLine($"PrivateMemorySize64: {PrettifyByte(Process.GetCurrentProcess().PrivateMemorySize64)}");
        sb.AppendLine();
        Console.WriteLine(sb.ToString());
        Console.ReadLine();
    }

    private static object PrettifyByte(long allocatedMemory)
    {
        string[] sizes = { "B", "KB", "MB", "GB", "TB" };
        int order = 0;
        while (allocatedMemory >= 1024 && order < sizes.Length - 1)
        {
            order++;
            allocatedMemory = allocatedMemory / 1024;
        }
        return $"{allocatedMemory:0.##} {sizes[order]}";
    }
 }
}

注意：对于这个测试，在 app.config 中将 gcserver 设置为 true 很重要

<runtime>
  <gcServer enabled="true"/>  
</runtime>

这将显示进程分配的 PrivateMemorySize64 和 VirtualMemorySize64 的数量。

虽然 PrivateMemorySize64 在不同的计算机上保持相似，但 VirtualMemorySize64 变化很大。

当分配相同数量的内存时，VirtualMemorySize64 出现这种差异的原因是什么？有这方面的文件吗？

标签： c#.netmemory

解决方案

哇，你真幸运。在我的机器上，最后一行显示 17 GB！

Allocated memory:    100M
VirtualMemorySize64: 17679M
PrivateMemorySize64: 302M

虽然 PrivateMemorySize64 在不同的计算机上保持相似 [...]

私有字节是仅属于您的程序的字节。它几乎不受其他事物的影响。它包含您堆上的内容，其他人无法访问。

为什么是 302 MB 而不仅仅是 100 MB？SysInternals VMMap 是分解该值的好工具：

私有字节的颜色和大小说：

紫色 (7.5 MB)：图像文件，即不可共享的 DLL
橙色 (11.2 MB)：堆（非 .NET）
绿色 (103 MB)：托管堆
橙色 (464 kB)：堆栈
黄色 (161 MB)：私有数据，例如 TEB 和 PEB
棕色 (36 MB)：页表

如您所见，.NET 在托管堆中只有 3 MB 开销。剩下的就是任何流程都需要做的其他事情。

调试器或分析器可以帮助分解托管堆：

0:013> .loadby sos clr
0:013> !dumpheap -stat
[...]
000007fedac16878      258        11370 System.String
000007fed9bafb38      243        11664 System.Diagnostics.ThreadInfo
000007fedac16ef0       34        38928 System.Object[]
000007fed9bac9c0      510       138720 System.Diagnostics.NtProcessInfoHelper+SystemProcessInformation
000007fedabcfa28        1       191712 System.Int64[]
0000000000a46290      305       736732      Free
000007fedac1bb20       13    104858425 System.Byte[]
Total 1679 objects

所以你可以看到.NET“默认”需要一些字符串和其他对象。

当分配相同数量的内存时，VirtualMemorySize64 出现这种差异的原因是什么？

0:013> !address -summary
[...]
--- State Summary ---------------- RgnCount ----------- Total Size -------- %ofBusy %ofTotal
MEM_FREE                                 58      7fb`adfae000 (   7.983 TB)           99.79%
MEM_RESERVE                              61        4`3d0fc000 (  16.954 GB)  98.11%    0.21%
MEM_COMMIT                              322        0`14f46000 ( 335.273 MB)   1.89%    0.00%

仅提交了 335 MB。那是实际可以使用的内存。16.954 GB 只是保留。目前无法使用它们。它们既不在 RAM 中，也不在页面文件的磁盘中。分配保留内存非常快。我经常看到 17 GB 的值，尤其是在 ASP.NET 故障转储中。

再次查看VMMap中的细节

我们可以看到 17 GB 只是分配在一个块中。对您的问题的评论说：“当系统内存不足时，垃圾收集器会触发并释放繁忙的垃圾收集器。” 但是，要通过 VirtualFree() 释放 VirtualAlloc() 的块，该块在逻辑上不能为空，即内部不应有单个 .NET 对象 - 这不太可能。所以它会永远留在那里。

有哪些可能的好处？它是一个连续的内存块。如果你new byte[4G]()现在需要，它就可以工作。

最后，可能的原因是：它完成了，因为它没有伤害，无论是 RAM 还是磁盘。并且在需要时，它可以在稍后的时间点提交。

有这方面的文件吗？

这不太可能。详细的 GC 实现可能会随着 .NET 的下一个版本而改变。我认为微软没有记录这一点，否则如果行为改变，人们会抱怨。

有些人写过这样的博客文章，告诉我们某些值可能取决于处理器的数量。

0:013> !eeheap -gc
Number of GC Heaps: 4
[...]

我们在这里看到的是，.NET 创建的堆与处理器一样多。这对于垃圾收集很有用，因为每个处理器都可以独立收集一个堆。

c# - 当计算机有更多内存时，为什么 .net 程序使用更多 VirtualMemorySize64

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