WeakReferenceは、.NetFrameworkと.NetCoreの間で動作が異なります。

Question

次のコードについて考えてみます。

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] };
        }
    }
}

• .Net Framework 4.8のリリースまたはデバッグビルドのいずれかを使用すると、そのコードはを出力しFalseます。
• .Net Core 3.1のリリースまたはデバッグビルドのいずれかを使用すると、そのコードは出力されTrueます。

この振る舞いの違いの原因は何ですか？（これにより、一部の単体テストが失敗します。）

注：makeList().NetCoreバージョンを.NetFrameworkバージョンと同じように機能させるために、リストの初期化を入れてインライン化をオフにしましたが、役に立ちませんでした。

---

[編集]ハンスが指摘したように、ループを追加すると修正されます。

次のコードが出力されます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);

しかし、これは印刷されます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);

これはしていました奇妙なジッタの事のいくつかの種類であることを...

Answer 1

何かを収集することが許可されているからといって、できるだけ早く収集する義務があるわけではありません。言語では、GCはローカル変数が二度と読み取られないと判断できるため、ルートとは見なされないと述べていますが、それは、ローカル変数から最後に読み取った直後に収集されるローカル変数の内容に依存できるという意味ではありません。。

これは、ランタイムで定義された動作間の変更ではありません。これは、両方のランタイムでの未定義の動作であるため、両者の違いは完全に許容されます。

Answer 2

リスト変数を削除すると、参照が解放されます。

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);
        }
   }
}

次のテストケースは失敗します。

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);
        }
   }
}

ILを見ると、ローカル変数1にnullが割り当てられていることがわかります。

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