在调用GC.Collect和GC.WaitForPendingFinalizers时，是否会发生死锁？

Question

考虑以下情况：

GC.Collect(GC.MaxGeneration);
GC.WaitForPendingFinalizers();
GC.Collect(GC.MaxGeneration);

考虑到多线程和垃圾回收模式，什么情况下会在WaitForPendingFinalizers上出现死锁？

注意：我不希望得到有关为什么不应调用GC.Collect的答案。

- Tess

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这是一个严格的抢占式问题，还是你遇到了实际的死锁情况？（如果你正在进行故障排除，将你的终结器方法的代码发布出来会很有帮助。） - Cody Gray

Answer 1

// causes a deadlock when built with release config and no debugger attached
// building in debug mode and/or attaching the debugger might keep
// badIdea alive for longer, in which case you won't see the deadlock
// unless you explicitly set badIdea to null after calling Monitor.Enter

var badIdea = new BadIdea();
Monitor.Enter(badIdea);

GC.Collect(GC.MaxGeneration);
GC.WaitForPendingFinalizers();
GC.Collect(GC.MaxGeneration);

// ...

public class BadIdea
{
    ~BadIdea()
    {
        lock (this)
        {
            // ...
        }
    }
}

- LukeH

Answer 2

GC.Collect和GC.WaitForPendingFinalizers的调用不会导致死锁，除非您在Finalize方法中访问托管对象。调用其他公共作用域对象的方法可能会导致不可预测的结果，包括死锁。原因是您无法完全控制这些其他对象的锁定模式。当您的终结器方法尝试访问它时，任何人都可以锁定它。

此外，在终结器中明确锁定this几乎肯定会导致死锁，正如LukeH的答案所示。您可以在此处阅读Jeffrey Richter的原始文章。

通常，您应该仅在终结器中释放非托管资源，这应该消除有关死锁的任何顾虑。

- Cody Gray

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实际上，有一些情况下，让可终结对象持有对其他托管对象的引用可能是有用的。例如，由于Bitmap对象很昂贵，因此需要存储数百个16x16图标的程序可能会定义一个类，该类分配16x1024像素位图，每个位图可以容纳64个图标，然后返回每个对象，其中包含对位图分配器的引用以及它所“拥有”的部分的指示。当这样一个“位图块”对象被处理时，分配器可以使较大位图的该部分可供其他人使用。 - supercat

即使只有“位图块”对象内部对较大位图的强引用，因此放弃所有这些对象将使较大的位图有资格进行终结，但放弃与位图相关联的除一个“位图块”对象之外的所有对象将使整个位图分配但大多不可用于其他目的。向“位图块”对象添加终结器将使主对象能够重用被放弃的块。当然，这样的代码必须小心编写，以避免死锁或其他线程问题，但它仍然是有用的。 - supercat

我不明白那与这个答案或问题有什么关系。@supercat - Cody Gray

我是在回应你的最后一句话，但是重新阅读后我注意到它说“通常情况下……”我的观点是，在某些情况下，让终结器与托管资源交互是合适的。 - supercat

Answer 3

Jeffrey Richter提到了一个著名的关于WaitForPendingFinalizers的死锁问题。具体情况可以在这里查看：http://haacked.com/archive/2005/04/12/neverlockthis.aspx

class MyClass
{

private bool isDisposed = false;
~MyClass()
    {
        lock(this)
        {
            if(!isDisposed)
            {
                // ...
            }
        }
    }
}
...
MyClass instance = new MyClass();
Monitor.Enter(instance);
instance = null;
GC.Collect();
GC.WaitForPendingFinalizers();

这是因为错误地使用了lock(this)导致的。无论如何，这种情况下WaitForPendingFinalizers被锁定了。

- Alex F