我們從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的角度上講，C/C++ 支持 3 種內(nèi)存管理方式，基于棧的C++資源管理，基于堆的動態(tài)管理，和基于全局區(qū)的靜態(tài)管理,僅供大家學(xué)習(xí)切磋。

C++資源管理兩門語言的定位不同，它們在資源管理方面采取了兩種截然不同的方式：一為GC，一為RAII。GC讓程序建立在更高的抽象層次上，使資源管理變得更方便，更安全;而RAII則保留了C的底層能力，同時在C++特性的支持下提供了簡單有效的資源管理方式。

我們知道C++最激烈的批評往往來自于C社區(qū)，而在我看來C程序員可以不接受虛函數(shù)，不接受模板，但有什么理由不接受RAII呢?可以說RAII是C++相對C來說幾乎無副作用的明顯進步。

下面就從GC開始：

C#通過CLR管理托管內(nèi)存，用引用抽象代替指針間接操作托管內(nèi)存，讓程序員在更高的層次上安全地使用資源。這使得C#失去了直接管理內(nèi)存的能力，但換來了以下好處：

1.類型安全：在C/C++中可以通過類型轉(zhuǎn)換把整數(shù)或其他類型的指針轉(zhuǎn)換為特定類型的指針，這意味著指針是非類型安全的，必須由程序員來保證指針代表的內(nèi)存空間的合法性。而C#引用可以看作是類型安全的指針，as運算符可以保證轉(zhuǎn)換的類型安全性。

2.內(nèi)存整理：創(chuàng)建對象需要從堆中動態(tài)分配連續(xù)的內(nèi)存空間，由于不同對象的內(nèi)存大小是不同的，常見的***匹配和***匹配堆分配算法都會造成堆中的內(nèi)存碎片問題。碎片的存在使實際可用內(nèi)存小于物理內(nèi)存，所以應(yīng)盡量減少碎片的產(chǎn)生。

一個方向是設(shè)計更好的內(nèi)存分配算法;另一個方向是通過周期性地進行內(nèi)存整理調(diào)整優(yōu)化。在C++資源管理中，由于指針代表了絕對地址，因此不存在通用的內(nèi)存整理算法;而C#屏蔽了指針，通過引用操作對象，就使得內(nèi)存整理成為可能。

PS：這并不意味著C/C++內(nèi)存分配就弱于C#，C++資源管理可以為某種類型的對象設(shè)計專用的內(nèi)存分配方式，甚至把對象指定分配到某一物理地址空間，這些都是C#不具備的。

托管和非托管資源

在C#中，資源分為托管資源和非托管資源兩種。GC在回收無用對象資源時，可以自動回收托管資源(比如托管內(nèi)存)，但對于非托管資源(比如Socket、文件、數(shù)據(jù)庫連接)必須在程序中顯式釋放。

托管資源的回收首先需要GC識別無用對象，然后回收其資源。一般無用對象是指通過當前的系統(tǒng)根對象和調(diào)用堆棧對象不可達的對象。對象有一個重要的特點導(dǎo)致無用對象判斷的復(fù)雜性：對象間的相互引用!如果沒有相互引用，就可以通過“引用計數(shù)”這種簡單高效的方式實現(xiàn)無用對象的判斷，并實現(xiàn)實時回收。

正是由于相互引用的存在導(dǎo)致GC需要設(shè)計更為復(fù)雜的算法，這樣帶來的***問題在于喪失了資源回收的實時性，而變成一種不確定的方式。對于非托管資源的釋放，C#提供了兩種方式：

1.Finalizer：寫法貌似C++資源管理的析構(gòu)函數(shù)，本質(zhì)上卻相差甚遠。Finalizer是對象被GC回收之前調(diào)用的終結(jié)器，初衷是在這里釋放非托管資源，但由于GC運行時機的不確定性，通常會導(dǎo)致非托管資源釋放不及時。

另外，F(xiàn)inalizer可能還會有意想不到的副作用，比如：被回收的對象已經(jīng)沒有被其他可用對象所引用，但Finalizer內(nèi)部卻把它重新變成可用，這就破壞了GC垃圾收集過程的原子性，增大了GC開銷。

2.Dispose Pattern：C#提供using關(guān)鍵字支持Dispose Pattern進行資源釋放。這樣能通過確定的方式釋放非托管資源，而且using結(jié)構(gòu)提供了異常安全性。所以，一般建議采用Dispose Pattern，并在Finalizer中輔以檢查，如果忘記顯式Dispose對象則在Finalizer中釋放資源。

可以說，GC為程序帶來安全方便的同時也付出了不小的代價：一則喪失了托管資源回收的實時性，這在實時系統(tǒng)和資源受限系統(tǒng)中是致命的;二則沒有把托管資源和非托管資源的管理統(tǒng)一起來，造成概念割裂。#t#

C++的定位之一是底層開發(fā)能力，所以不難理解GC并沒有成為C++的語言特性。雖然我們在C++0x和各種第三方庫都能看到GC的身影，但GC對于C++來講并不是那么重要，至多是一個有益的補充。C++資源管理足以傲視C，并和C# GC一較高下的是它的RAII。