在C#中检查堆完整性和栈大小

Question

我正在努力追踪一个问题，当我在低内存条件下压力测试我的C#代码时，会发生崩溃。但是，在某些情况下，程序不会抛出OutOfMemoryException，而是会简单地崩溃并退出。这通常是由于缓冲区溢出或堆栈溢出（或损坏）引起的内存损坏。

那么，有没有一种方法可以检查堆的完整性，或者有没有一种方法可以检查线程上还剩多少堆栈？

为了提高速度，我使用了大量的不安全代码，因此很可能我的代码在某处破坏了内存。不幸的是，崩溃发生在损坏之后的随机时间间隔内。我知道C#会在检测到缓冲区溢出时关闭应用程序，但是否有一种强制它进行检查的方法呢？

谢谢。

- AZDean

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它是否在不显示任何异常的情况下退出？您尝试过在发布模式和调试模式下编译和测试吗？您想要的是一个对话框，告诉您例如“未处理的异常”或“分段错误”或类似的东西，以给您提示。 - csl

是的，它只是退出而没有任何异常。我已经在发布和调试模式下进行了测试。没有区别。您可以通过使用stackalloc从堆栈请求比实际可用内存要多得多的内存来获得类似的崩溃。也就是说，您不会收到堆栈溢出异常，程序只是退出。请注意，此崩溃仅发生在低内存条件下。因此，也许这并不是损坏。也许像JIT之类的东西正在耗尽内存并导致此退出。 - AZDean

还要注意，我必须关闭虚拟内存的自动调整以强制出现低内存条件。换句话说，我确实迫使它耗尽了内存。我正在阅读关于"约束执行区域"的内容，但我不知道它如何帮助我解决问题。这个问题会在代码的各个地方不可预测地导致程序崩溃。我不能将整个程序变成CER。 - AZDean

Answer 1

你可以使用受限执行区域来处理这些情况：

受限执行区域（CER）是编写可靠托管代码的机制之一。 CER 定义了一个区域，在该区域中，公共语言运行时（CLR）受到约束，不能抛出会阻止该区域内代码完整执行的异常。在该区域内，用户代码受到限制，不能执行会导致抛出非正常异常的代码。 PrepareConstrainedRegions 方法必须紧接着 try 块，并将 catch、finally 和 fault 块标记为受限执行区域。一旦标记为受限区域，代码必须仅调用具有强可靠性契约的其他代码，并且除非准备好处理失败，否则代码不应分配或调用未准备好或不可靠的方法。CLR 会延迟执行处于 CER 中的代码的线程中止。

当然，CER 非常受限制。你不能在其中做太多事情。它们设计用于关键的小部分代码。

- Mehrdad Afshari

Answer 2

在尝试追踪我的问题时，我发现以下文章非常有帮助： 调查内存问题 当内存不足时... IGCHost接口 通过控制获取最大的.NET 最后一篇文章说道：

如果无法为异常对象分配内存，则运行时将终止而不会给异常处理程序执行的机会，这很少是期望的行为。因此，与其简单地拒绝分配任何进一步的内存，不如采用更温和且更有效的技术，允许小幅增加内存，以便可以成功创建异常对象，并且OutOfMemory异常可以优雅地被扔出并由托管代码处理。

我认为这是我需要做的来避免我的问题。因为我的应用程序非常占用内存，我不能让它将内存垃圾到分页文件中，因为那非常非常慢。我需要我的应用程序限制自己使用物理内存以保持性能可接受。但当它耗尽内存时，我需要引发一个内存不足异常。我不能让应用程序简单地崩溃！

因此，我将实施该文章中提到的技术，看看是否解决了我的问题。不幸的是，它有点复杂，所以不是一个快速尝试的事情。

- AZDean

Answer 3

在某些情况下，操作系统别无选择，只能消除进程。为了在进程中引发异常，如堆栈溢出或段错误，内核必须在将控制权交还给进程之前，在故障堆栈上写入EXCEPTION_RECORD。如果没有足够的空间来写入此记录，则进程将消失，您无法阻止它。我知道这种情况发生的两种情况是：在EXCEPTION_STACK_OVERFLOW之后继续增加堆栈大小，或者无法提交保留的堆栈页面，这两种情况都非常罕见。

您最好的选择是修复损坏。尝试在gflags PageHeap保护下运行。如果您知道异常发生的位置，请在调试器下设置一个写入断点。或者尝试通过写入模式（例如字符串）或从内存中搜索回到缓冲区的引用来识别涂鸦者的死后状态。

- Remus Rusanu