聊一聊 .NET高级调试 中的一些内存术语

一：背景

1. 讲故事

在高级调试的旅程中，经常会有一些朋友问我什么是 工作集(内存) ，什么是 提交大小 ，什么是 Virtual Size , 什么是 Working Set 。。。截图如下：

既然有很多朋友问，这些用口头也不怎么好描述，刚好上午有时间就系统的聊一下吧。

二：内存术语解读

1. Virtual Size 是什么

可能有些朋友知道，内存中的虚拟地址被划分成了三类。

• Reserved （预定地址）
• Committed （提交地址）
• Free （蛮荒地址）

上面的 预定+提交 就是我们的 Virtual Size，即 Virtual Size = Reserved + Committed 。

当然口说无凭，得要拿出证据，写一个 x86 的 C# 测试代码，参考如下：

        static void Main(string[] args)
            Console.WriteLine("hello world!");
            Console.ReadLine();

将程序跑起来后用 windbg 附加，使用 !address -summary 将计算出的内存和 Process Explorer 工具显示的 Virtual Size 进行对比，截图如下：

有些较真的朋友可能说：Explorer 显示出的是 163.300 ，而 windbg 显示的是 163.281 ，为什么还差一点点，其实这是不同工具的统计误差，仅此而已。

2. Working Set

有些朋友可能知道，一个程序所占的内存最终会在三个地方落地：

• 物理内存条
• 虚拟内存 pagefile
• 物理文件 MappedFile

这里的 Workding Set 特指的就是 物理内存条 ，由于 Windows 有 MappedFile 这种文件映射（内存共享）机制，所以物理内存条上的内存可以进一步划分为 自己独占的 + 大家共享的 ，可能有些朋友比较蒙，截个图如下：

有了这张图的基础，转化为专业术语就是：

• Workding Set = WS Private + WS Shareable

最后我们还是用 Explorer 观察下刚才的 C# 程序，截图如下：

3. Private Bytes

刚才我们说到了内存最终会落地到三个地方，其中一个地方就是 虚拟内存(pagefile) ，简而言之它的作用就是给物理内存打辅助，这个 pagefile.sys 默认是在 C 盘上，截图如下：

有了这些基础，就可以列出一个公式了。

• Private Bytes = WS Private + Pages Out (pagefile)

上面的 Pages Out 是我定义的换页内存，这个 Private Bytes 指标在分析内存泄露的场景下特别有用，它能够准备的洞察当前程序是否存在大量的 Pages Out(换页内存) 。

为了方便演示出现了大量的换页内存，写一个不断灌数据的例子。

    internal class Program
        static void Main(string[] args)
            var list = new List<string>();
            for (int i = 0; i < 100000000; i++)
                list.Add(string.Join(",", Enumerable.Range(0, 100000)));
                if (i % 10000 == 0) { Console.WriteLine($"i={i}"); }
            Console.WriteLine("成功！");
            Console.ReadLine();

将程序跑起来后，截图如下：

根据刚才的计算公式： Pages Out = Private Bytes - WS Private ，可以得知大概有 29G 不得不存放在 pagefile 中。

本来想用 wmic pagefile get /value 看一下当前机器的虚拟内存占用，发现有时候不准，我也没太深究了，输出如下：

C:\Users\Administrator>wmic pagefile get /value
AllocatedBaseSize=49464
Caption=C:\pagefile.sys
CurrentUsage=1473
Description=C:\pagefile.sys
InstallDate=20230807095038.481750+480