C# Finalizer析构函数方法 C#如何编写析构函数来释放非托管资源

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C#析构函数是用~ClassName()语法定义的特殊成员,仅用于释放非托管资源,不可手动调用、无访问修饰符和参数,且必须配合IDisposable实现Dispose模式以确保确定性清理。

C# Finalizer析构函数方法 C#如何编写析构函数来释放非托管资源

析构函数(Finalizer)在C#里长什么样

C#中的析构函数不是Dispose(),也不是任意叫Finalize()的方法,而是用~ClassName()语法定义的特殊成员。它由GC在对象被回收前自动调用,无法手动触发,也不能带访问修饰符或参数。

常见错误是把它当成普通清理入口——比如在里面调用Close()、释放FileStreamSqlConnection,这非常危险:析构函数执行时机不可控,且可能在其他对象已回收后才运行,导致NullReferenceException或句柄失效。

  • 析构函数只能用于释放**非托管资源**(如IntPtr指向的内存、Win32句柄、未托管的malloc内存)
  • 不能依赖它来释放托管对象(如BitmapMemoryStream),这些应走IDisposable路径
  • 析构函数内**禁止调用虚方法、访问静态字段、抛出异常**(会终止进程)

为什么必须配合IDisposable实现(Dispose模式)

仅靠析构函数无法满足确定性资源释放需求。用户需要在using块结束或显式调用时立刻释放句柄,而不是等GC下次扫描。所以标准做法是实现IDisposable接口,并在Dispose(bool)中统一处理托管/非托管资源。

关键点在于:当Dispose(true)被调用时,要主动调用GC.SuppressFinalize(this),告诉GC“这个对象已经清理过了,别再跑我的析构函数”。否则析构函数仍可能在之后被执行,造成重复释放(如两次CloseHandle)。

  • Dispose() → 清理托管+非托管资源 + GC.SuppressFinalize(this)
  • ~MyClass() → 仅清理非托管资源(且只在Dispose()没被调用时兜底)
  • 两个路径最终都应调用同一个私有Dispose(bool disposing)方法

一个安全的析构+Dispose混合写法示例

假设你封装了一个使用IntPtr调用CreateFile打开文件句柄的类:

public class SafeFileHandle : IDisposable {     private IntPtr _handle = IntPtr.Zero;     private bool _disposed = false;      public SafeFileHandle(string path) {         _handle = CreateFile(path, ...);     }      public void Dispose() {         Dispose(true);         GC.SuppressFinalize(this);     }      ~SafeFileHandle() {         Dispose(false);     }      protected virtual void Dispose(bool disposing) {         if (_disposed) return;         if (disposing) {             // 这里可安全释放托管资源(如有)         }         // 无论是否disposing,都要释放非托管句柄         if (_handle != IntPtr.Zero) {             CloseHandle(_handle);             _handle = IntPtr.Zero;         }         _disposed = true;     }      [DllImport("kernel32.dll")]     private static extern IntPtr CreateFile(...);      [DllImport("kernel32.dll")]     private static extern bool CloseHandle(IntPtr h); }

注意_disposed标志位必须存在——析构函数和Dispose()可能并发或重入,没有它会导致CloseHandle被调用两次,引发ERROR_INVALID_HANDLE

容易被忽略的坑:Finalizer线程不持有同步上下文

析构函数运行在GC专用的Finalizer线程上,它不关联任何SynchronizationContext,也不在ui线程或ASP.NET请求上下文中。如果你在析构函数里试图更新UI控件、访问HttpContext.Current或调用await,会直接失败或静默丢弃。

更隐蔽的问题是:Finalizer线程默认以最低优先级运行,如果析构函数里做了耗时操作(比如等待I/O、锁竞争),会拖慢整个GC过程,间接导致内存回收延迟、程序卡顿。

  • 析构函数体必须极简:只做CloseHandlefreeUnmapViewOfFile这类系统级释放
  • 绝不做日志记录(除非是Trace.WriteLine这种无锁轻量操作)
  • 避免任何锁、委托调用、字符串拼接、linq查询

真正复杂的清理逻辑,只该出现在Dispose(true)分支里,由开发者控制执行时机。

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