使用委托会产生垃圾吗？

Question

使用委托会产生垃圾吗？

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我正在使用XNA为xbox360开发游戏。在Xbox上，与PC上的垃圾收集器相比，垃圾收集器表现非常糟糕，因此将产生的垃圾保持最少对于游戏的顺畅运行非常重要。

我记得曾经读过一篇文章，称调用委托会创建垃圾，但是现在我无论如何也找不到任何有关委托创建垃圾的参考资料。我是自己编造的吗？还是委托真的很麻烦？

如果委托很麻烦，那么建议一个解决方法可以获得额外的奖励分数。

public delegate T GetValue<T>(T value, T[] args);

public static T Transaction<T>(GetValue<T> calculate, ref T value, params T[] args) where T : class
{
    T newValue = calculate(value, args);
    return foo(newValue);
}

目前我的代码看起来有点像这样，我能想到的唯一解决委托问题的方法是传入一个继承了接口IValueCalculator的类，然后我可以在该接口上调用方法，但这并不是很简洁！

- Martin

委托应该非常小，执行时不应该创建大量垃圾。如果它们创建垃圾，则每个委托应该只有一小撮字节。传递接口引用并在使用完后不使用它也会创建垃圾。 - CodingBarfield

4个回答

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委托本身就是一个对象，因此如果您创建了一个委托（可能是匿名方法），并将其传递给其他方法执行，并且不把委托存储起来以备将来参考，则会产生垃圾。

例如：

collection.ForEach(delegate(T item)
{
    // do something with item
});

在这种情况下，将创建一个新的委托对象，但除了调用ForEach之外，它不会被引用，因此可以进行垃圾回收。

然而，仅仅是调用委托本身并不会产生垃圾，就像调用同一类型的任何其他方法一样。例如，如果您调用一个接受Object参数的委托，并传递一个Int32值，则该值将被装箱，但如果以相同方式调用普通方法，也会发生这种情况。

因此，使用委托应该没问题，但过度创建委托对象将是一个问题。

编辑：关于Xbox和XNA的内存管理的好文章在这里：Managed Code Performance on Xbox 360 for XNA: Part 2 - GC and Tools。请注意以下引用：

那么如何控制GC延迟？与设备的NetCF一样，Xbox GC也是非分代的。这意味着托管堆上的每个集合都是完整的集合。因此，我们发现GC延迟大约与活动对象的数量成正比…然后再加上堆压缩的成本。我们的基准测试显示，深层对象层次结构与浅层对象层次结构之间的差异微不足道，因此主要是对象的数量。小对象也往往比大对象更容易处理。

正如您所看到的，尽量避免创建大量不必要的对象，您就会得到更好的结果。

- Lasse V. Karlsen

我明白了，那很好知道，尽管在没有创建任何委托的情况下尝试使用它们（除了在加载时）会很有趣。 - Martin

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使用 C# 几乎会产生垃圾。我不建议避免使用短期引用。 - H H

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通常我也不会这样做，但在Xbox上，使用XNA平台，如果你可以推迟垃圾回收（即减少其运行频率）而没有负面影响，那真是个好主意。因为如果它发生得太频繁，游戏就会变得卡顿不流畅。所以，如果想要解决这个问题，了解什么会导致垃圾回收以及何时进行垃圾回收都是一个好主意。例如，在我展示的代码中，如果你经常运行那个ForEach循环，或许你应该将委托存储在某个变量中，如果这不会改变行为的话。游戏优化通常与普通桌面DB应用程序不同。 - Lasse V. Karlsen

我知道这已经很老了，但是...如果您事先知道最终将为哪种方法创建委托（我假设是这种情况），那么请向拥有该方法的对象添加属性，该属性返回所需方法的委托。使用私有字段支持该属性，并在对象构造时或惰性地填充它。我相信您可以通过这种方式重复使用相同的委托实例（因此可以避免每次需要相关方法的委托时都创建新的委托），因为委托是引用对象（由编译器生成的类 - 正如其他人指出的那样）。 - AnorZaken

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是和不是。

调用简单委托不会在堆上分配任何内容，但创建委托会在堆上分配64字节。

为了避免垃圾回收，可以预先创建委托。

让我们验证一下：

using BenchmarkDotNet.Running;

namespace Test
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var summary = BenchmarkRunner.Run<BenchmarkDelegate>();            
        }
    }
}

基准测试：

using BenchmarkDotNet.Attributes;

namespace Test
{
    [MemoryDiagnoser]
    public class BenchmarkDelegate
    {
        public delegate int GetInteger();

        GetInteger _delegateInstance;

        public BenchmarkDelegate()
        {
            _delegateInstance = WithoutDelegate;
        }

        [Benchmark]
        public int WithInstance() => RunDelegated(_delegateInstance);

        [Benchmark]
        public int WithDelegate() => RunDelegated(WithoutDelegate);

        public int RunDelegated(GetInteger del) => del();

        [Benchmark]
        public int WithoutDelegate() => 0;
    }
}

以下是输出结果，向右滚动以查看“分配的内存/操作”列：

DefaultJob : .NET Core 2.2.1 (CoreCLR 4.6.27207.03, CoreFX 4.6.27207.03), 64bit RyuJIT
|          Method |       Mean |     Error |    StdDev | Gen 0/1k Op | Gen 1/1k Op | Gen 2/1k Op | Allocated Memory/Op |
|---------------- |-----------:|----------:|----------:|------------:|------------:|------------:|--------------------:|
|    WithInstance |  7.5503 ns | 0.0751 ns | 0.0702 ns |           - |           - |           - |                   - |
|    WithDelegate | 35.4866 ns | 1.0094 ns | 1.2766 ns |      0.0203 |           - |           - |                64 B |
| WithoutDelegate |  0.0000 ns | 0.0000 ns | 0.0000 ns |           - |           - |

       - |                   - |

- Tomas Kubes

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正如其他人已经指出的那样，委托创建会产生垃圾。

在您的示例中，使用 params 参数可能也会生成垃圾。

考虑提供不使用 params 关键字的重载。

这就是为什么库方法中通常存在有不同数量参数的重载以及使用 params 关键字的重载的原因：

请参见 String.Format Method (String, Object[])。

Format Method (String, Object)
Format Method (String, Object[])
...
Format Method (String, Object, Object)
Format Method (String, Object, Object, Object)

- George Polevoy

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可以查看英文原文，
原文链接

- Eric Lippert · Accepted Answer

在桌面环境中，垃圾是非常廉价的。你需要担心的是你产生了多少非垃圾内容。记住垃圾回收器的工作原理：首先标记所有已知的对象，然后清除所有活动对象上的标记并压缩这些活动对象。昂贵的步骤是“取消标记活动对象”。销毁垃圾是便宜的；昂贵的是识别活动对象，这个成本取决于你拥有的活动对象数量（以及它们的引用拓扑复杂度），而不是死亡对象的数量。

但是，在XBOX和其他紧凑框架中，垃圾收集器会相当频繁地运行，并且在创建新分配时更频繁地运行，因此，确实需要担心创建垃圾。你希望保持活动集小（以便使收集廉价），并且不进行新分配（因为这触发了收集）。

创建委托确实会分配内存，但调用委托只是调用名为Invoke的类的方法。委托与具有在其被调用时立即调用另一个方法的Invoke方法的类别没有太大区别。

无论如何，如果您的内存性能存在问题，最好的做法是使用内存分析工具对程序进行分析。随意猜测是否这个或那个会分配内存，就像用指甲剪修剪花园一样费时间，而且实际上并没有达到您的目标。使用分析工具来分析性能并查看问题所在，然后解决它们。