Память. Сборщик мусора (garbage collector). Автоматическое освобождение памяти В C#

Программирование, разработка, тестирование

→

C# (язык программирования)

→

Память. Сборщик мусора (garbage collector). Автоматическое освобождение памяти В C#

Посмотрели 15286 раз(а) Комментариев 1

Последний комментарий: (8 октября 2023 19:22) Весьма доходчиво - спасибо! читать... написать комментарий...

Память. Сборщик мусора (garbage collector). Автоматическое освобождение памяти В C#

последнее обновление: 12 марта 2019

Чтобы освободить память за это отвечает сборщик мусора.

Основы работы с памятью в среде CLR:
• Каждый процесс имеет свое собственное отдельное виртуальное адресное пространство. Все процессы на одном компьютере совместно используют одну и ту же физическую память и один файл подкачки, если он есть.

• По умолчанию на 32-разрядных компьютерах каждому процессу выделяется 2 Гбайта виртуального адресного пространства в пользовательском режиме.

• Разработчики приложений работают только с виртуальным адресным пространством и никогда не управляют физической памятью напрямую. Сборщик мусора выделяет и освобождает виртуальную память для разработчика в управляемой куче.
При написании машинного кода для работы с виртуальным адресным пространством используются функции Win32. Эти функции выделяют и освобождают виртуальную память для разработчика в собственных кучах.

• Виртуальная память может находиться в трех состояниях.

Свободная - ссылки на блок памяти отсутствуют, и он доступен для выделения.

Зарезервировано - блок памяти доступен для использования разработчиком и не может использоваться для какого-либо другого запроса на выделение. Однако сохранение данных в этот блок памяти невозможно, пока он не будет выделен.

Выделена - блок памяти назначен физическому хранилищу.

• Виртуальное адресное пространство может стать фрагментированным. Это означает, что в адресном пространстве находятся свободные блоки, также известные как пропуски. Когда производится запрос на выделение виртуальной памяти, диспетчер виртуальной памяти должен найти один свободный блок достаточного размера для выполнения этого запроса на выделение. Даже если система имеет 2 Гбайт свободного пространства, операция выделения 2 Гбайт завершится неудачей, если это пространство не расположено в одном адресном блоке.

• Память может закончиться, если закончится виртуальное адресное пространство для резервирования или физическое пространство для выделения.

Файл подкачки используется, даже если нехватка физической памяти (то есть потребность в физической памяти) невелика. При первом возрастании нехватки физической памяти операционная система должна освободить пространство в физической памяти для хранения данных, и она производит резервное копирование некоторых данных, находящихся в физической памяти, в файл подкачки. Эти данные не выгружаются, пока в этом нет необходимости, так что с подкачкой можно столкнуться в ситуациях с очень небольшой нехваткой физической памяти.

Условия для сборки мусора

Коротко:
В случае нехватки в управляемой куче пространства для размещения запрашиваемого объекта начинает выполняться сборка мусора.

Подробнее:
Сборка мусора возникает при выполнении одного из следующих условий:
• Недостаточно физической памяти в системе. Это можно определить по уведомлению операционной системы о нехватке памяти или по сообщению узла о нехватке памяти.
• Память, используемая объектами, выделенными в управляемой куче, превышает допустимый порог. Этот порог непрерывно корректируется во время выполнения процесса.
• вызывается метод GC.Collect. Практически во всех случаях вызов этого метода не потребуется, так как сборщик мусора работает непрерывно. Этот метод в основном используется для уникальных ситуаций и тестирования.

Управляемый heap
После инициализации средой CLR сборщик мусора выделяет сегмент памяти для хранения объектов и управления ими. Эта память называется управляемой кучей в отличие от собственной кучи операционной системы.

Управляемая куча создается для каждого управляемого процесса. Все потоки в процессе выделяют память для объектов в одной и той же куче.

Для резервирования памяти сборщик мусора вызывает функцию Win32 VirtualAlloc и резервирует для управляемых приложений по одному сегменту памяти за раз. Сборщик мусора также резервирует сегменты по мере необходимости и возвращает операционной системе освобожденные сегменты (очистив их от всех объектов), вызывая функцию Win32 VirtualFree.

Важно! Размер сегментов, выделенных сборщиком мусора, зависит от реализации и может быть изменен в любое время, в том числе при периодических обновлениях. Приложение не должно делать никаких допущений относительно размера определенного сегмента, полагаться на него или пытаться настроить объем памяти, доступный для выделения сегментов.

Чем меньше объектов распределено в куче, чем меньше придется работать сборщику мусора. При размещении объектов не используйте округленные значения, превышающие фактические потребности, например не выделяйте 32 байта, когда необходимо только 15 байтов.

Сборка мусора, когда она запущена, освобождает память, занятую неиспользуемыми объектами. Процесс освобождения сжимает используемые объекты, чтобы они перемещались вместе, и удаляет пространство, занятое неиспользуемыми объектами, уменьшая, таким образом, кучу. Это гарантирует, что объекты, распределенные совместно, останутся в управляемой куче рядом, чтобы сохранить их локальность.

Степень вмешательства (частота и длительность) сборок мусора зависит от числа распределений и сохранившейся в управляемой куче памяти.

Кучу можно рассматривать как совокупность двух куч: куча больших объектов и куча маленьких объектов.

Куча больших объектов содержит очень большие объекты размером от 85 000 байт. Объекты в куче больших объектов обычно являются массивами. Экземпляр объекта редко бывает очень большим.

Поколения
Куча организована в виде поколений, что позволяет ей обрабатывать долгоживущие и короткоживущие объекты. Сборка мусора в основном сводится к уничтожению короткоживущих объектов, которые обычно занимают только небольшую часть кучи. В куче существует три поколения объектов.

Поколение 0. Это самое молодое поколение содержит короткоживущие объекты. Примером коротко-живущего объекта является временная переменная. Сборка мусора чаще всего выполняется в этом поколении.

Вновь распределенные объекты образуют новое поколение объектов и неявно являются сборками поколения 0, если они не являются большими объектами, в противном случае они попадают в кучу больших объектов в сборке поколения 2.

Большинство объектов уничтожаются при сборке мусора для поколения 0 и не доживают до следующего поколения.

Поколение 1. Это поколение содержит коротко живущие объекты и служит буфером между коротко-живущими и долго-живущими объектами.

Поколение 2. Это поколение содержит долго-живущие объекты. Примером долго-живущих объектов служит объект в серверном приложении, содержащий статические данные, которые существуют в течение длительности процесса.

Сборки мусора выполняются для конкретных поколений при выполнении соответствующих условий. Сборка поколения означает сбор объектов в этом поколении и во всех соответствующих младших поколениях. Сборка мусора поколения 2 также называется полной сборкой мусора, так как она уничтожает все объекты во всех поколениях (то есть все объекты в управляемой куче).

Сборка мусора

При использовании ссылочных типов, для них также будет отводиться место в стеке, только там будет храниться не значение, а адрес на участок памяти в heap. В heap будут находиться сами значения данного объекта.

Если объект класса перестает использоваться, то при очистке стека ссылка на участок памяти также очищается, однако это не приводит к немедленной очистке самого участка памяти в куче.

Когда сборщик мусора (garbage collector) увидит, что на данный участок памяти больше нет ссылок, он очистит память.

C# Пример

class Program
{
     private static void CreateCountry()
     {
          Country country = new Country();
          country.name = 'Big';
     }

     static void Main(string[] args)
     {
          CreateCountry();
     }
}

В методе CreateCountry создается объект Country.
С помощью оператора new в куче для хранения объекта CLR выделяет участок памяти. А в стек добавляет адрес на этот участок памяти.

В главном методе Main мы вызываем метод CreateCountry. И после того, как CreateCountry отработает, место в стеке очищается, а сборщик мусора очищает ранее выделенный под хранение объекта country участок памяти.

Сборщик мусора не запускается сразу после удаления из стека ссылки на объект, размещенный в куче. Он запускается в то время, когда среда CLR обнаружит в этом потребность, например, когда программе требуется дополнительная память.

Как правило, объекты в куче располагаются не друг за другом, между ними могут иметься пустоты. Куча довольно сильно фрагментирована. Поэтому после очистки памяти в результате очередной сборки мусора оставшиеся объекты перемещаются в один непрерывный блок памяти. Вместе с этим происходит обновление ссылок, чтобы они правильно указывали на новые адреса объектов.

Так же надо отметить, что для крупных объектов существует своя куча - Large Object Heap. В эту кучу помещаются объекта, размер которых больше 85 000 байт. Особенность этой кучи состоит в том, что при сборке мусора сжатие памяти не проводится по причине больших издержек, связанных с размером объектов.

Несмотря на то что, на сжатие занятого пространства требуется время, да и приложение не сможет продолжать работу, пока не отработает сборщик мусора, однако благодаря подобному подходу также происходит оптимизация приложения. Теперь чтобы найти свободное место в куче среде CLR не надо искать островки пустого пространства среди занятых блоков. Ей достаточно обратиться к указателю кучи, который указывает на свободный участок памяти, что уменьшает количество обращений к памяти.

Кроме того, чтобы снизить издержки от работы сборщика мусора, все объекты в куче разделяются по поколениям. Всего существует три поколения объектов: 0, 1, 2.

К поколению 0 относятся новые объекты, которые еще ни разу не подвергались сборке мусора. К поколению 1 относятся объекты, которые пережили одну сборку, а к поколению 2 - объекты, прошедшие более одной сборки мусора.

Когда сборщик мусора приступает к работе, он сначала анализирует объекты из поколению 0. Те объекты, которые остаются актуальными после очистки, повышаются до поколения 1.

Если после обработки объектов поколения 0 все еще необходима дополнительная память, то сборщик мусора приступает к объектам из поколения 1. Те объекты, на которые уже нет ссылок, уничтожаются, а те, которые по-прежнему актуальны, повышаются до поколения 2.

Поскольку объекты из поколения 0 являются более молодыми и нередко находятся в адресном пространстве памяти рядом друг с другом, то их удаление проходит с наименьшими издержками.

Вывод: из-за поколений, более новые объекты (вроде локальных переменных) будут удаляться быстрее, а более старые (такие как объекты приложений) — реже.

Класс GC (garbage collector) это сборщик мусора в C#

Функционал сборщика мусора в библиотеке классов .NET представляет класс GC. Через статические методы данный класс позволяет обращаться к сборщику мусора. Как правило, надобность в применении этого класса отсутствует. Наиболее распространенным случаем его использования является сборка мусора при работе с неуправляемыми ресурсами, при интенсивном выделении больших объемов памяти, при которых необходимо такое же быстрое их освобождение.

Методы класса GC

void AddMemoryPressure(long bytesAllocated)

информирует CLR о выделении большого объема неуправляемой памяти, которую надо учесть при планировании сборки мусора. В связке с этим методом используется метод RemoveMemoryPressure, который указывает CLR, что ранее выделенная память освобождена, и ее не надо учитывать при сборке мусора.

void Collect()

приводит в действие механизм сборки мусора. Перегруженные версии метода позволяют указать поколение объектов, вплоть до которого надо произвести сборку мусора

int GetGeneration(object obj)

позволяет определить номер поколения, к которому относится переданный в качестве параметра объект

long GetTotalMemory(bool forceFullCollection)

Метод возвращает объем памяти в байтах, которое занято в управляемой куче.
Если параметр forceFullCollection = true, то перед выполнением метод будет ждать выполнение сборки мусора.

void SuppressFinalize(object obj)

Сообщает среде CLR, что не надо вызвать метод Finalize для данного объекта.
Другими словами говорим сборщику мусора, что наш объект уже освободил ресурсы.

void WaitForPendingFinalizers()

приостанавливает работу текущего потока до освобождения всех объектов, для которых производится сборка мусора

Все свойства и методы GC microsoft.com ...

Пример GC

Работать с методами System.GC очень просто:

C# Пример

long totalMemory = GC.GetTotalMemory(false);

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

С помощью перегруженных версий метода GC.Collect можно выполнить более точную настройку сборки мусора. Так, его перегруженная версия принимает в качестве параметра число - номер поколения, вплоть до которого надо выполнить очистку. Например, GC.Collect(0) - удаляются только объекты поколения 0.

Еще одна перегруженная версия принимает еще и второй параметр - перечисление GCCollectionMode.

Это перечисление может принимать три значения:
Default: значение по умолчанию для данного перечисления (Forced)

Forced: вызывает немедленное выполнение сборки мусора

Optimized: позволяет сборщику мусора определить, является ли текущий момент оптимальным для сборки мусора

Например, немедленная сборка мусора вплоть до первого поколения объектов:
GC.Collect(1, GCCollectionMode.Forced);

← Предыдущая тема
Интерфейс IDisposable. Пишем код для правильного освобождения неуправляемых ресурсов в деструкторе и в интерфейсе IDisposable В C#

Следующая тема →
C# конвертация строки в число (string → short, int, long, ushort, uint, ulong, float, double, decimal) | используем Culture (настройки системы)

Ваши Отзывы ... 1 комментариев

гость
8 октября 2023 19:22

Весьма доходчиво - спасибо!

ответить

Экскурсии по Москве: пешеходные, автобусные и речные прогулки на любой вкус

Объявления

• Загрузка и установка Microsoft Visual Studio

• Скачать и установить Visual Studio 2022 (для изучения C#, написание программ: WPF, ASP.NET, ASP.NET Core, UWP, Miaui, Xamarin, Unity, MonoGame)

• Скачать и установить Visual Studio 2019 (для изучения C#, написание программ: WPF, ASP.NET, ASP.NET Core, Xamarin, Unity, MonoGame)

• Загрузка и установка Visual Studio 2017 (для изучения C#, написание программ: WPF, ASP.NET, ASP.NET Core, Xamarin, Unity, MonoGame)

Новое приложение для изучения C#

• Создаем новое консольное приложение для изучения C#

Отладка кода

• Debug.Assert(false) Отладка кода в C#

• Для отладки, опция "Common Language Runtime Exceptions" увидеть исключения, когда выполняется программа C#

• Атрибут [Obsolete("Мой метод устарел. Не используйте", false)] Предупреждение при компиляции кода в C#

Типы данных C#

• C# типы данных: число (bool, char, byte, int, long, float, double, decimal), текст (string), перечисление (enum), класс (class), структура (struct)

• Структура Boolean В C# это флаг со значениями true или false (bool) и методы для конвертации bool

• Структура Int32 В C# это целое число со знаком (int) и методы для конвертации int

• Структура Single В C# это число с плавающей запятой (float) и методы для конвертации float

• var ... Переменная любого типа В C#. Пример: var str = "Hello!";

• Тип dynamic В C#

• Значения по умолчанию В C#

Хранение объектов в памяти. Удаление объектов из памяти

• Ссылочные типы и типы значений В C#

• Стэк (stack) - память для параметров метода и локальных переменных В C#

• Heap - динамическая память доступная во время выполнения программы В C#

• Интерфейс IDisposable. Пишем код для правильного освобождения неуправляемых ресурсов в деструкторе и в интерфейсе IDisposable В C#

• Память. Сборщик мусора (garbage collector). Автоматическое освобождение памяти В C#

C# конвертация типов

• C# конвертация строки в число (string → short, int, long, ushort, uint, ulong, float, double, decimal) | используем Culture (настройки системы)

• C# конвертация числа в строку (int, double, short, ... → string) с требуемой точностью

Текст в C# (тип string и класс String)

• Алгоритм пересечения прямоугольников

• Что такое текст В C# ? Тип string и класс String. Методы для работы с текстом.

• Length (длина строки в C#). Пример: string str1 = "Hello"; int v1 = str1.Length;

• CompareTo (сравнивает текст с учетом регистра в C#). Пример: bool bIsSame = str1.CompareTo(str2)==0;

• ToLower (конвертирует текст в нижний регистр в C#). Пример: string str1 = "HELLO World!"; string str2 = str1.ToLower();

• ToUpper (конвертирует текст в верхний регистр в C#). Пример: string str1 = "Hello World!"; string str2 = str1.ToUpper();

• Split (разбить строку на слова в C#). Пример: string[] arrWords = strText.Split(' ');

• StartsWith (проверяет начало текста с указанным текстом с учетом регистра в C#). Пример: bool bStart = str1.StartsWith(str2);

• Contains (проверяет содержит текст указанный текст или нет с учетом регистра в C#). Пример: bool bFound = str1.Contains(str2);

• IndexOf (ищет строку с учетом регистра и возвращает позицию в C#). Пример: int pos = str1.IndexOf(str2);

• Substring (возвращает часть текста с указанной позиции и длиной В C#). Пример: string str1 = "Hello World!"; string str2 = str1.Substring(2, 5);

• IsNullOrEmpty (проверяет текст на пустой или на null В C#). Пример: string name = "Hello World!"; bool bFlag = String.IsNullOrEmpty(name);

• IsNullOrWhiteSpace (проверяет текст на null или на текст с пробелами В C#). Пример: string name = " "; bool bFlag = String.IsNullOrWhiteSpace(name);

• [] (возвращает символ с указанной позиции В C#). Пример: char symbol = str[1];

• Format (форматирование текста, строки В C#). Пример: string strNew = String.Format("Hello {0}, {1}", name, year);

• + (добавление строк и текста В C#). Пример: string str = str1 + str2 + " people!";

• $ (интерполяция строк В C#). Пример: string result = $"Hello {a} + {b} = {a + b}";

• Символ @ перед началом строки В C#. Пример: string str1 = @"aaa";

• Используем вместе @ и $ (интерполяцию строк в C#)

DateTime (дата и время) в C#

• Что такое DateTime в C# ? Конвертация в строку с форматом

Перечисления в C# (enum)

• Что такое перечисление (enum) В C# ?

• Как преобразовать текст в enum в C#

• Как перечислить все элементы в enum в C#

null

• null значение для простых типов. Используем ? или Nullable В C#

• Оператор ?? (null-объединение) В C#

try-catch

• Обработка исключений в C#. Оператор try catch finally

Классы в C# (class)

• Что такое класс В C#?

• Модификаторы доступа класса В C#. Модификаторы доступа для методов, свойств, полей В C#

• 'partial class' В C#. Описание класса в разных файлах

Конструкторы для класса

• Конструктор класса В C#

• Инициализация объекта класса (установка значений для полей) В C#

• Вызов конструктора у базового класса В C#

• Статический конструктор в классе C#

• 'base' Для вызова метода из базового класса. Для вызова переменной из базового класса. Для вызова конструктора из базового класса. C#

• 'this' Для установки или получения значения у поля класса. Для вызова конструктора из класса. C#

Деструкторы для класса

• Деструктор класса В C#

• Деструкторы в классах (как вызываются базовые деструкторы) C#

Наследование

• Что такое наследование класса в C# ?

Наследование с использованием new

• Используем new для метода интерфейса. Наследование интерфейса от интерфейса с одинаковым методом

• Используем new для метода класса. Наследование класса от класса в C#.

Наследование с использованием sealed

• sealed class. Запрет наследоваться В C#

• Наследование класса от класса в C#. Используем слова virtual, override, sealed для методов класса

Абстрактный класс

• Что такое абстрактный класс В C# ? Абстрактные методы, свойства, индексы.

• Наследование от класса abstract В C#. Используем abstract и override для методов класса

Константы и readonly поля в классе

• Константы в классе C#

• readonly . Для поля класса. Это поле только для чтения в C#

Свойства get и set в классе C# (аксессоры)

• get set Свойства в классе C#

• Наследование (virtual, override) для аксессоров get и set в C#

Операторы, индексаторы в C#

• Операторы в классе C#. Перегрузка операторов: > < ++ + true false

• Индексаторы в классе C#

Вложенные типы в C#

• Вложенный класс, структура в C#

Параметры в методе класса C#

• ref и out (возврат параметров по ссылке в методе) C#. Пример: public void AddValue(ref int value)

• Параметры по умолчанию (необязательные параметры) в методе C#. Пример: public int CalculateSum(int a, int b, int c=7)

• Именованные параметры C#. Пример: public void CalculateSum(a:7, b:3);

Универсальные методы, универсальные классы в C# (шаблоны)

• Метод с универсальными параметрами в C# (шаблоны). Пример: public double Sum<T1, T2>(T1 value1, T2 value2) { ... }

• Обобщенный (типизированный) класс в C# (шаблоны). Пример class Book<T> { ... }

• where Ограничение типа в обобщенном (типизированном) классе в C# (шаблоны). Пример class Dog<T> where T : Cat

Преобразование объекта класса из одного типа в другой

• explicit это явный оператор преобразования в классе C#

• implicit это неявный оператор преобразования в классе C#

• Преобразование объекта класса из одного типа в другой в C#. Используем try ( ) is as

• Преобразование объекта класса из одного типа в другой в C#. Используем pattern matching is switch

Объект класса в C#

• ? оператор условного null в C#

• Объект класса содержит ссылку в C#

• Как чтобы при копировании объектов в C# копировались данные класса, а не ссылка?

Статический конструктор и статические свойства и методы

• Статический конструктор в классе C#

• Статические методы, свойства, члены в классе C#

Дополнительные возможности класса в C#

• Метод расширения в C# (this в первом параметре метода). Пример: static public void AddValues(this List<int> myList, int value1, int value2)

Правила именования классов в C#

• Какими буквами строчными или заглавными называть классы, методы, свойства ... в C#

• Правильно ли для каждого класса в C# создавать свой .cs файл? Или писать классы C# в одном .cs файле?

Статический класс

• Статический класс в C#

Анонимный класс

• Объект с анонимным (отсутствующим) типом в C#. Пример: var book = new { BookName = "Властелин Колец", Price = 100 };

Интерфейсы

• Что такое interface в C# ?

• Наследование interface от interface в C#

• Наследование класса от класса от interface в C#. Используем override и virtual для методов класса

• Обобщенный (типизированный) интерфейс в C# (шаблоны). Пример interface IUser<T> { ... }

Структура struct

• Что такое структура в C#?

• Модификаторы доступа структуры в C#. Модификаторы доступа для методов, свойств, полей структуры в C#

• Инициализация объекта структуры (установка значений для полей) в C#

• Как поменять значение в массиве структур или в коллекции структур (List) в C#

• Вложенная структура в C#

Преобразование объекта структуры из одного типа в другой

• implicit это неявный оператор преобразования структуры в C#

• explicit это явный оператор преобразования структуры в C#

Отложенная загрузка class Lazy в C#

• Отложенное создание объекта в памяти (class Lazy в C#)

Кортежи (tuple)

• Кортежи (tuple) в C#

Динамические объекты с любыми свойствами

• DynamicObject и ExpandoObject в C#

Массивы

• Что такое массивы? array в C#

• Инициализация массива (заполнение элементов массива array) в C#

• params передача любого количества параметров в метод в C#

• Класс Array (для работы с массивом) C#

Коллекции

• Что такое коллекции в C# ?

• Что такое необобщенные коллекции в C# ? Классы ArrayList, Stack, Queue, Hashtable, SortedList, BitArray

• Что такое обобщенные (типизированные) коллекции в C# ? Классы List<T>, SortedList<T>, Stack<T>, Dictionary<TKey,TValue>, LinkedList<T>, Queue<T>, HashSet<T>, SortedSet<T>, ConcurrentDictionary<TKey, TValue>, SortedDictionary<TKey, TValue>

Классы необобщенных коллекций (в одной коллекции хранятся элементы разного типа)

• Интерфейс IEnumerable. Самый базовый интерфейс для коллекций в C#

• Интерфейсы: ICollection, IList, IDictionary. Основа для коллекций в C#

Класс ArrayList (коллекция в C#)

• Что такое ArrayList в C# ?

Класс SortedList (коллекция в C#)

• Что такое SortedList в C# ?

Класс Stack (коллекция в C#)

• Что такое Stack в C# ?

Класс Queue (коллекция в C#)

• Что такое Queue в C# ?

Класс Hashtable (коллекция в C#)

• Что такое Hashtable в C# ?

Класс BitArray (коллекция в C#)

• Что такое BitArray в C# ?

Классы обобщенных, типизированных коллекций в C# (в одной коллекции хранятся элементы одного типа)

• Интерфейс IEnumerable<T>. Самый базовый интерфейс для типизированных коллекций в C#

• Интерфейсы: ICollection<T>, IList<T>, ISet<T>, IDictionary<TKey, TValue>. Основа для типизированных коллекций в C#

Класс List<T> (типизированная коллекция в C#)

• Что такое List<T> в C# ?

• Инициализация коллекции List в фигурных скобках В C#

• for, foreach (проходим все элементы в List<T>) в C#

• Find (ищем элемент по критерию в List<T>) в C#

• FindAll (ищем список элементов по критерию в List<T>) в C#

• ForEach (для каждого элемента List<T> выполняется действие) в C#

Класс LinkedList<T> (типизированная коллекция в C#)

• Что такое LinkedList<T> в C# ?

Класс SortedList<TKey, TValue> (типизированная коллекция в C#)

• Что такое SortedList<TKey, TValue> в C# ?

Класс Stack<T> (типизированная коллекция в C#)

• Что такое Stack<T> в C# ?

Класс Queue<T> (типизированная коллекция в C#)

• Что такое Queue<T> в C# ?

Класс HashSet<T> (типизированная коллекция в C#)

• Что такое HashSet<T> в C# ?

• Как устроен HashSet<T> в C#

Класс SortedSet<T> (типизированная коллекция в C#)

• Что такое SortedSet<T> в C# ?

Класс ObservableCollection<T> (типизированная коллекция в C#)

• Что такое ObservableCollection<T> в C# ?

Класс Dictionary<TKey, TValue> (типизированная коллекция в C#)

• Что такое Dictionary<TKey, TValue> в C# ?

• Инициализация элементов в конструкторе Dictionary<TKey, TValue> в C#

• Как устроен Dictionary<TKey, TValue> в C#

• Как в C# сконвертировать IEnumerable в → Dictionary<TKey, TValue> . Используем метод ToDictionary

Класс SortedDictionary<TKey, TValue> (типизированная коллекция в C#)

• Что такое SortedDictionary<TKey, TValue> в C# ?

Класс ConcurrentDictionary<TKey, TValue> (типизированная коллекция в C#)

• Что такое ConcurrentDictionary<TKey, TValue> в C# ?

• AddOrUpdate (добавить или обновить значение по ключу в ConcurrentDictionary<TKey, TValue>) в C#

Асимптотическая сложность для добавления, удаления, взятия элемента в коллекциях

• Асимптотическая сложность для добавления, удаления, взятия элемента в коллекциях C# (List, SortedList, Stack, Dictionary, LinkedList, Queue, HashSet, SortedSet, ConcurrentDictionary, SortedDictionary)

Сортировка элементов в массиве [] и коллекции List

• Сортировка элементов в массиве [] и коллекции List<T> в C#. Интерфейс IComparable

• Сортировка элементов в массиве [] и коллекции List<T> в C#. Интерфейс IComparer

Моя реализация IEnumerator, IEnumerable и итераторы

• Пример: Моя реализация интерфейсов IEnumerable и IEnumerator в C#

• Итераторы и yield в C#. Примеры реализации IEnumerable с помощью yield

Методы расширения для IEnumerable (поиск, замена, выборка значений) в C#

• Методы поиска, замены, выборки значений в IEnumerable<T>. Методы расширений для IEnumerable<T> в C#

• Any (метод расширения IEnumerable<T>) в C#

• Select (метод расширения IEnumerable<T>) в C#

• GroupBy (метод расширения IEnumerable<T>) В C#

• GroupJoin (метод расширения IEnumerable<T>) В C#

Сортировка, фильтрация в LINQ (Language-Integrated Query)

• Что такое LINQ в C# ?

• Сортировка, фильтрация элементов списка с помощью LINQ в C#

• Книги для изучения LINQ в C#

Указатели

• Указатели в C#. Оператор unsafe

• Указатели на структуры, поля классов, массивы в C# . Операторы unsafe, stackalloc, fixed

Работа с файлами

• Открываем файл, читаем текст из файла и разбиваем по словам. C#

• Создаем текстовый файл, пишем текст в файл C#

• Создаем HTML файл, пишем табличные данные в HTML файл | C#

• Создаем бинарный файл, пишем байты в файл C#

• Частичная загрузка файла с FTP в C#

• Класс Path. Метод Combine - объединяет строки в полный путь файла. И другие методы класса Path | C#

Сериализация

• Что такое сериализация объекта в C# ? Атрибут [Serializable]

• Сериализация C# объекта в бинарный файл. Класс BinaryFormatter. Атрибут [Serializable]

• Сериализация C# объекта в XML файл. Класс XmlSerializer. Атрибут [Serializable]

• Сериализация C# объекта в JSON файл. Класс DataContractJsonSerializer. Атрибут [Serializable]

• Сериализация C# объекта в SOAP файл. Класс SoapFormatter. Атрибут [Serializable]

Пространства имен

• Пространства имен namespace using в C#

Delegate

• Делегат (delegate) в C#

• Добавление метода(методов) в делегате C#. Объединение делегатов. Удаление метода из делегата

• Делегат как параметр в методе C#

• Безымянный, анонимный метод в C# (метод описанный на месте параметра, делегата)

Универсальные делегаты

• Универсальные, обобщенные делегаты в C# (шаблоны)

• Универсальные делегаты Action, Predicate и Func в C#

События

• События (event) в C#

Лямда

• Лямда (пример) в C#

Регулярные выражения

Регулярные выражения в C#

• Разбиваем текст на слова (регулярные выражения в c#)

• Ставим * вместо фамилии после первой буквы (регулярные выражения в c#)

• Разбиваем текст на слова (регулярные выражения в c#)

Процесс, модули процесса

• Процесс в C# (класс Process)

• Модули процесса в С# (класс ProcessModule)

Потоки, многопоточность

• Потоки в C# (класс Thread)

• Пул потоков в C# (Thread Pool)

• В чем отличие background (фоновый поток) и foreground (на переднем плане поток) в C# ?

• Синхронизация потоков в C#

Parallel Library Task (TPL) Параллельное программирование задач

• Parallel Library Task (TPL). Библиотека параллельных задач в C#

• Класс Parallel используя метод Invoke параллельно выполненяет методы, циклов for и foreach (на разных ядрах процессора) в C#

• PLINQ распараллеливает LINQ запросы для выполнения на разных ядрах процессора в C#

Асинхронные методы (async и await)

• class Task в C#

• Асинхронное программирование в C# (async, await как оформлять)

• Асинхронное программирование в C# (используем async, await и Task на примере)

• Асинхронное программирование в C# (теория)

Домены приложений

• Что такое Домены приложений в C# ? (класс AppDomain)

• Пример "Информация о домене приложения" (имя текущего домена, перечисляем сборки) в C#

• Пример "Создаем 2-ой домен приложения. Пишем класс в 1-ом домене и используем во 2-ом домене. MarshalByRefObject в C#

• Пример "Загружаем 2-ой домен приложения из файла, запускаем вычисления, выгружаем 2-ой домен из памяти" в C#

Атрибуты

• Атрибуты для класса, метода, свойства в C#

• Атрибут [Conditional("AAA")] . Для компиляции игнорировать метод или свойство если не определен символ условной компиляции в C#

• Атрибут [Obsolete("Мой метод устарел. Не используйте", false)] Предупреждение при компиляции кода в C#

• Атрибут [Display(Name = "Sleep at night")] . Для хранения какого нибудь текста прикрепленного к переменной | C#

• Аттрибут [Required(ErrorMessage = "Пожалуйста, введите название")] описывается для свойства в C# классе и требует чтобы свойство было заполнено, если не заполнено на экране ошибка ErrorMessage в ASP.NET MVC

• Аттрибут [Remote("IsValidAuthor", "Home", ErrorMessage = "Enter correct author of book")] описывается для свойства в C# классе и проверяет это свойство на правильность на сервере через метод IsValidAuthor в conroller Home, если метод возвращает false, то на экране будет ошибка ErrorMessage в ASP.NET MVC

Рефлексия (отражение) reflection в C#

• Оператор nameof в C# (имя класса, имя метода, имя переменной)

• Что такое рефлексия (отражение) в C# ? Класс Type

• Создание объекта класса и вызов конструтора с параметрами используя рефлексию (отражение) reflection в C#

• Как получить информацию атрибута для метода у класса. Используем reflection (отражение)

• Как получить информацию атрибута для свойства у класса. Используем reflection (отражение)

Директивы препроцессора (if при компиляции)

• Директивы препроцессора #define #undef #if #elif #else #endif в C#

• Как определить #define для всех файлов (для всего проекта) в С# ?

Что такое сборка и исполняющая среда CLR ?

• Сборка (Assembly) в C#. Компиляция. Промежуточный код IL (Intermediate Language). Метаданные.

• Как подключить C# сборку в проект?

• Утилита ildasm.exe. Конвертирует сборку (C# exe, dll файл) в промежуточный язык IL (Intermediate Language). Эта утилита удобна для изучения

• Исполняющая среда CLR (Common Language Runtime) в C# . JIT (Just-In-Time) компилятор.

Создание и подключение нашей сборки

• Создание нашей C# сборки (обычная сборка)

• Подключение нашей C# сборки (обычная сборка)

▷

• Создание нашей C# сборки (разделяемая сборка)

• Подключение нашей C# сборки (разделяемая сборка)

База данных в консольном приложении C#

• Entity Framework в консольном приложении C#. Используем Code First (пишем c# код, а таблицы в базе данных создаются сами)

• Читаем картинку из базы данных и сохраняем в файл | ADO.NET, C#, консольное приложение

Внедрение зависимостей (Dependency Injection) DI в C#

• Dependency Injection (DI) Внедрение зависимостей в C#

• Ninject (IoC-контейнер) управление зависимостями в C#

• Autofac (IoC-контейнер) управление зависимостями в C#

Удобные утилиты Visual Studio

• Графическая диаграмма классов в C# (View Class Diagram)

exe to C# code

• "dotPeek" application for decompile (disassemble) exe to c# source code

В приложении C# вызываем C++ функции

• Что такое управляемый код (managed code) и неуправляемый код (unmanaged code) ? | C# и C++

• Маршалинг (marshalling) в C#. Преобразование типов между управляемым кодом (managed code) и неуправляемым кодом (unmanaged code)

• В приложении C# вызываем функции из Windows dll (C++ WinAPI). Атрибут [DllImport("user32.dll")]

• В приложении C# вызываем функции из моей dll (C++). Атрибут [DllImport("My.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]

Дополнительные темы, вопросы

• Не создается новый проект в Visual Studio 2019. Ошибка "Object reference not set to instance of an object"

• Ошибка компиляции C#: error CS1106: Extension method must be defined in a non-generic static class

• Ошибка компиляции C#: error CS0246: The type or namespace name 'Point' could not be found (are you missing a using directive or an assembly reference?)

• Почему метод Dictionary.TryGetValue не может найти значение по ключу в C# ?

• Объектно-ориентированное программирование (ООП). Принципы ООП: абстрагирование, инкапсуляция, наследование, полиморфизм

• Какими буквами в C# (заглавными или строчными или прописными) называть поля, методы в классе, интерфейсы, делегаты, параметры ?

• Правильно ли для каждого класса в C# создавать свой .cs файл? Или писать классы C# в одном .cs файле?

• Что лучше использовать встроенный тип int или класс Integer (тип string или класс String) на C#?

• Как скачать и установить нужную .NET Framework версию в Visual Studio ?

• Упаковка и распаковка значимых типов в C# (boxing/unboxing)

• Error CS8107 Feature 'default literal' is not available in C# 7.0. Please use language version 7.1 or greater

• Error "unable to connect to web server "iis express" | C# | Visual Studio 2017

• Удаляем и устанавливаем NuGet в Visual Studio

• При открытии проекта в Visual Studio 2019 ошибка: "project requires 'SQL Server 2012 Express LocalDB' which is not installed on this computer"

Математические операторы checked и unchecked

• Математический оператор unchecked в C#

• Математический оператор checked в C#

Дополнительный C# классы

• C# класс Random

• C# структура Point

• C# структура PointF

• C# структура Size

• C# структура SizeF

• C# структура Rectangle

• C# структура RectangleF

Время

• Время, истекшее с момента загрузки системы (в миллисекундах). System.Environment.TickCount в C#

Шифрование / Cryptography

• Зашифруем пароль и проверим | C# console application

Excell

• Чтение excel файла на C# (сonsole application)

WWW сайты для изучения C#

• Сайты для изучения C#