过早的给方法中引用对象设为null可被GC提前回收吗？

经常在代码中看到有人将 null 赋值给引用类型，来达到让 GC 提前回收的目的，这样做真的有用吗？今天我们就来研究一下。

为了方便讲解，来一段测试代码，提前将 test1=null ，然后调用 GC.Collect() 看看是否能提前回收。

平台采用: .net5

    public class Program    {        static void Main(string[] args)        {            ProcessRequest();        }        static void ProcessRequest()        {            var test1 = new Test() { a = 10 };            Console.WriteLine($"query.a={test1.a}");            var test2 = new Test() { a = 11 };            Console.WriteLine($"query.a={test2.a}");            //提前释放            test1 = null;            var test3 = new Test() { a = 12 };            Console.WriteLine($"query.a={test3.a}");            GC.Collect();            Console.WriteLine("垃圾回收啦！");            Console.ReadLine();        }    }    public class Test    {        public int a;    }

接下来我们从 Debug 和 Release 两种模式下观察。

一：Debug 模式

要找到这个答案，我们用 windbg 附加一下，找到 test1 然后用 !gcroot 查看下引用即可。

0:000> !clrstack -aOS Thread Id: 0x4dd0 (0)Child SP       IP Call Site0057F2A4 79863539 System.Console.ReadLine() [/_/src/System.Console/src/System/Console.cs @ 463]0057F2AC 04c405d1 ConsoleApp1.Program.ProcessRequest() [D:\net5\ConsoleApp2\ConsoleApp1\Program.cs @ 37]    LOCALS:        0x0057F2D4 = 0x00000000        0x0057F2D0 = 0x0283cd54        0x0057F2CC = 0x0283cd900:000> !dumpheap -type Test Address       MT     Size0283a7c0 04c39008       12     0283cd54 04c39008       12     0283cd90 04c39008       12     0:000> !gcroot 0283a7c0Thread 4dd0:    0057F2AC 04C405D1 ConsoleApp1.Program.ProcessRequest() [D:\net5\ConsoleApp2\ConsoleApp1\Program.cs @ 37]        ebp+14: 0057f2c8            ->  0283A7C0 ConsoleApp1.TestFound 1 unique roots (run '!gcroot -all' to see all roots).

是不是很惊讶，test1 虽被赋 null，但并没有被 GC.Collection 所回收，原因在于 test1 被栈中的 ebp+14 位置所持有？那这个位置是咋回事？ 我们反编译下代码看看，简化后如下：

0:000> !U 04C405D1Normal JIT generated codeConsoleApp1.Program.ProcessRequest()ilAddr is 0268205C pImport is 052FB030Begin 04C40488, size 154D:\net5\ConsoleApp2\ConsoleApp1\Program.cs @ 22:04c404aa b90890c304      mov     ecx,4C39008h (MT: ConsoleApp1.Test)04c404af e8182c9afb      call    005e30cc (JitHelp: CORINFO_HELP_NEWSFAST)04c404b4 8945ec          mov     dword ptr [ebp-14h],eax04c404b7 8b4dec          mov     ecx,dword ptr [ebp-14h]04c404ba ff152890c304    call    dword ptr ds:[4C39028h] (ConsoleApp1.Test..ctor(), mdToken: 06000004)04c404c0 8b4dec          mov     ecx,dword ptr [ebp-14h]04c404c3 c741040a000000  mov     dword ptr [ecx+4],0Ah04c404ca 8b4dec          mov     ecx,dword ptr [ebp-14h]04c404cd 894df8          mov     dword ptr [ebp-8],ecxD:\net5\ConsoleApp2\ConsoleApp1\Program.cs @ 29:04c4055c 33c9            xor     ecx,ecx04c4055e 894df8          mov     dword ptr [ebp-8],ecx

虽然 !gcroot 上显示的是 ebp+14，反向就是 ebp-14，仔细看上面的汇编代码，可以发现 test1 实例被放在了 ebp-14 和 ebp-8 两个栈位置，而 test1=null 只是抹去了 ebp-8 的栈单元，所以它能被回收的时机只能是等 ProcessRequest() 方法销毁之后，这也就是 Debug 模式下的 方法作用域，应该是为了 Debug 调试用的，从 gcinfo 上也可以看出来，ebp-14 是禁止被GC跟踪的内部用途的栈单元。

0:000> !U -gcinfo 04C405D1Normal JIT generated codeConsoleApp1.Program.ProcessRequest()ilAddr is 0268205C pImport is 052FCA58Begin 04C40488, size 154D:\net5\ConsoleApp2\ConsoleApp1\Program.cs @ 21:            [EBP-08H] an untracked  local            [EBP-0CH] an untracked  local            [EBP-10H] an untracked  local            [EBP-14H] an untracked  local            [EBP-18H] an untracked  local            [EBP-1CH] an untracked  local            [EBP-20H] an untracked  local            [EBP-24H] an untracked  local            [EBP-28H] an untracked  local            [EBP-2CH] an untracked  local            [EBP-30H] an untracked  local

二：Release 模式

大家或许都知道 Release 是一种高度优化的激进模式，我也很好奇在这种模式下 compile 或者 JIT 会做出怎么样的优化。

1. 编译器层面的优化

要寻找这个答案，我们用 ILSpy 打开生成的 IL代码，简化后如下：

	.method private hidebysig static 		void ProcessRequest () cil managed 	{		// Method begins at RVA 0x2058		// Code size 144 (0x90)		.maxstack 3		.locals init (			[0] class ConsoleApp1.Test test1,			[1] class ConsoleApp1.Test test2,			[2] class ConsoleApp1.Test test3		)		IL_0050: ldnull		IL_0051: stloc.0	} // end of method Program::ProcessRequest

从 idnull 上来看，没有做任何优化，居然直接翻译了，哎。。。

2. JIT优化

查看 JIT 层面的优化，只能看最终的汇编代码 和 托管堆 啦。

0:000> !dumpheap -type Test Address       MT     Size02eaab38 02634b10       12     02ead344 02634b10       12     02ead380 02634b10       12     Statistics:      MT    Count    TotalSize Class Name02634b10        3           36 ConsoleApp1.TestTotal 3 objects0:000> !U /d 0262549dNormal JIT generated codeConsoleApp1.Program.ProcessRequest()ilAddr is 025B2058 pImport is 04AFB108Begin 02625370, size 131D:\net5\ConsoleApp2\ConsoleApp1\Program.cs @ 22:02625370 55              push    ebp02625371 8bec            mov     ebp,esp0262538a b9104b6302      mov     ecx,2634B10h (MT: ConsoleApp1.Test)0262538f e83cddfefd      call    006130d0 (JitHelp: CORINFO_HELP_NEWSFAST)02625394 8945f0          mov     dword ptr [ebp-10h],eax02625397 8b4df0          mov     ecx,dword ptr [ebp-10h]0262539a e871f9ffff      call    02624d100262539f 8b4df0          mov     ecx,dword ptr [ebp-10h]026253a2 c741040a000000  mov     dword ptr [ecx+4],0Ah026253a9 8b4df0          mov     ecx,dword ptr [ebp-10h]026253ac 894dfc          mov     dword ptr [ebp-4],ecxD:\net5\ConsoleApp2\ConsoleApp1\Program.cs @ 29:02625430 33c9            xor     ecx,ecx02625432 894dfc          mov     dword ptr [ebp-4],ecx

从汇编代码看，Release 模式下也是采用双栈保存的，也就是 方法级作用域。

二：可以得出结论了吗？

至少在 .NET5 平台， Release 和 Debug 模式下的 test1 = null; 是没有任何区别的，其实这里有个问题 ， .NET5 下没区别，不代表其他平台下也没有问题，毕竟不同的 JIT 会作用不同的抉择，接下来我们将同样的代码搬到 .NET Framework 4.5 下看看情况。

1. .NET Framework 4.5 平台

1. Debug 模式

我们直接看托管代码

0:006> !dumpheap -type Test Address       MT     Size02564bfc 00754ddc       12     02564c70 00754ddc       12     Statistics:      MT    Count    TotalSize Class Name00754ddc        2           24 ConsoleApp2.TestTotal 2 objects

居然是 2 个了，那为什么会这样呢？ 我们还是看下汇编。

0:000> !U /d 023509a6Normal JIT generated codeConsoleApp2.Program.ProcessRequest()Begin 02350880, size 187D:\net5\ConsoleApp2\ConsoleApp2\Program.cs @ 21:023508b1 b9dc4da200      mov     ecx,0A24DDCh (MT: ConsoleApp2.Test)023508b6 e839286cfe      call    00a130f4 (JitHelp: CORINFO_HELP_NEWSFAST)023508bb 8945ec          mov     dword ptr [ebp-14h],eax023508be 8b4dec          mov     ecx,dword ptr [ebp-14h]023508c1 ff15fc4da200    call    dword ptr ds:[0A24DFCh] (ConsoleApp2.Test..ctor(), mdToken: 06000004)023508c7 8b45ec          mov     eax,dword ptr [ebp-14h]023508ca c740040a000000  mov     dword ptr [eax+4],0Ah023508d1 8b45ec          mov     eax,dword ptr [ebp-14h]023508d4 8945f8          mov     dword ptr [ebp-8],eaxD:\net5\ConsoleApp2\ConsoleApp2\Program.cs @ 28:0235097b 33d2            xor     edx,edx0235097d 8955f8          mov     dword ptr [ebp-8],edx0:000> dp ebp-14h L10019f4e8  02472358 0:000> !do 02472358Name:        ConsoleApp2.TestMethodTable: 00a24ddcEEClass:     00a21330Size:        12(0xc) bytesFile:        D:\net5\ConsoleApp2\ConsoleApp2\bin\Debug\ConsoleApp2.exeFields:      MT    Field   Offset                 Type VT     Attr    Value Name637342a8  4000001        4         System.Int32  1 instance       10 a0:000> dp 0019f4e8 L10019f4e8  024723580:000> !do 02472358Free ObjectSize:        24(0x18) bytes

大家可以仔细看看输出内容，虽然也是两个 栈位置 存放着 test1，但GC做了不同的处理，它无视 ebp-14 还牵引着 test1 的事实 ,直接将它标记为 free，这就有点意思了。

2. Release 模式

我们直接用 !dumpheap -type Test 看托管堆。

0:006> !dumpheap -type Test Address       MT     SizeStatistics:      MT    Count    TotalSize Class NameTotal 0 objects

居然发现，不仅 test1 没有了，test2,test3 都没有了。。。这就是所谓的 激进式回收。

三：结论

1. .NET5 平台下

Release 和 Debug 模式下设置 test1=null 没有任何效果。

2. .NET Framework 4.5 平台下

Debug 模式下有效果，可以起到 提前回收 的目的。

Release模式下无效果，GC会自动激进的回收所有后续未使用到的引用对象。

3. 个人结论

总的来说，为了更好的平台兼容性，如果想提前回收，设置 test1 = null; 是有一定效果的。