.Net Framework 和 .Net Core 之间的 WeakReference 行为不同

Question

考虑以下代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Runtime.CompilerServices;

#nullable enable

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main()
        {
            var list    = makeList();
            var weakRef = new WeakReference(list[0]);

            list[0] = null;
            GC.Collect();
            GC.WaitForPendingFinalizers();

            Console.WriteLine(weakRef.IsAlive);
        }

        [MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)]
        static List<int[]?> makeList()
        {
            return new List<int[]?> { new int[2] };
        }
    }
}

使用 .Net Framework 4.8 上的发布版或调试版，代码打印 False.
在 .Net 上发布或调试版本核心 3.1，该代码打印 True.

是什么导致了这种行为差异？（这导致我们的一些单元测试失败。）

注意：我将列表初始化放入 makeList() 并关闭内联，试图使 .Net Core 版本与 .Net Framework 版本工作相同，但无济于事。

[编辑] 正如 Hans 指出的那样，添加一个循环可以修复它。

下面的代码将打印False:

var list    = makeList();
var weakRef = new WeakReference(list[0]);

list[0] = null;

for (int i = 0; i < 1; ++i)
    GC.Collect();

Console.WriteLine(weakRef.IsAlive);

但这会打印出 True:

var list    = makeList();
var weakRef = new WeakReference(list[0]);

list[0] = null;

GC.Collect();
GC.Collect();
GC.Collect();
GC.Collect();

// Doesn't seem to matter how many GC.Collect() calls you do.

Console.WriteLine(weakRef.IsAlive);

这是某种奇怪的抖动问题...

Answer 1

仅仅因为某些东西允许被收集并不意味着它有义务尽快被收集。虽然该语言声明允许 GC 确定不再读取局部变量，因此不将其视为根，但这并不意味着您可以依赖局部变量的在您上次阅读后立即收集内容。

这不是运行时中已定义行为之间的一些变化，这是两个运行时中的未定义行为，因此它们之间的差异是完全可以接受的。

Answer 2

当我删除列表变量时，我获得了要释放的引用：

using NUnit.Framework;
using System;
using System.Collections.Generic;

namespace NUnitTestProject1
{
    public class Tests
    {
        [TestCase(2, GCCollectionMode.Forced, true)]
        public void TestWeakReferenceWithList(int generation, GCCollectionMode forced, bool blocking)
        {
            static WeakReference CreateWeakReference()
            {
                return new WeakReference(new List<int[]> { new int[2] });
            }

            var x = CreateWeakReference();

            Assert.IsTrue(x.IsAlive);

            GC.Collect(generation, forced, blocking);

            Assert.IsFalse(x.IsAlive);
        }
   }
}

以下测试用例失败：

using NUnit.Framework;
using System;
using System.Collections.Generic;

namespace NUnitTestProject1
{
    public class Tests
    {
        [TestCase(2, GCCollectionMode.Forced, true)]
        public void TestWeakReferenceWithList(int generation, GCCollectionMode forced, bool blocking)
        {
            static List<int[]> CreateList()
            {
                return new List<int[]> { new int[2] };
            }

            WeakReference x;

            {
                var list = CreateList();

                x = new WeakReference(list);

                list = null;
            }
            
            Assert.IsTrue(x.IsAlive);

            GC.Collect(generation, forced, blocking);

            Assert.IsFalse(x.IsAlive);
        }
   }
}

如果我们查看 IL，我们可以看到 null 已分配给局部变量 1:

IL_0003:  call       class [System.Collections]System.Collections.Generic.List`1<int32[]> NUnitTestProject1.Tests::'<TestWeakReferenceWithList>g__CreateList|0_0'()
IL_0008:  stloc.1
IL_0009:  ldloc.1
IL_000a:  newobj     instance void [System.Runtime]System.WeakReference::.ctor(object)
IL_000f:  stloc.0
IL_0010:  ldnull
IL_0011:  stloc.1
IL_0012:  nop

.Net Framework 和 .Net Core 之间的 WeakReference 行为不同

WeakReference behaves differently between .Net Framework and .Net Core

c#

weak-references

.net-4.8

.net-core-3.1