C#中如何在GC启动时触发事件？能否规避GC暂停影响？

一、能否在GC启动时触发事件？如何实现？ #

可以实现，但你设想的轮询Gc.IsWorking()的方式不可行——.NET中根本不存在GC.IsWorking()这个API，而且轮询不仅效率低下，还可能错过GC启动的精确时机。

官方提供了更可靠的方案：

• 使用GC.RegisterForFullGCNotification注册全量GC的通知，结合GC.WaitForFullGCApproach和GC.WaitForFullGCComplete方法监听GC的启动与完成。
• 在.NET Core 3.0及以上版本，还可使用GC.RegisterNoGCRegionCallback等回调，但主要针对NoGC区域的场景。

以下是全量GC通知的示例代码：

using System;
using System.Threading;

class GCNotificationExample
{
    static void Main()
    {
        // 注册全量GC通知，设置阈值参数
        GC.RegisterForFullGCNotification(10, 10);

        // 启动独立监听线程
        Thread listenerThread = new Thread(ListenForGC);
        listenerThread.IsBackground = true;
        listenerThread.Start();

        // 模拟内存分配，触发GC
        for (int i = 0; i < 10000; i++)
        {
            _ = new byte[1024 * 1024];
            Thread.Sleep(10);
        }
    }

    static void ListenForGC()
    {
        while (true)
        {
            // 等待GC即将启动的通知
            GCNotificationStatus status = GC.WaitForFullGCApproach();
            if (status == GCNotificationStatus.Succeeded)
            {
                Console.WriteLine("GC即将启动，执行预处理逻辑");
                // 此处添加你需要触发的代码
            }
            else if (status == GCNotificationStatus.Canceled)
            {
                break;
            }

            // 等待GC完成的通知
            status = GC.WaitForFullGCComplete();
            if (status == GCNotificationStatus.Succeeded)
            {
                Console.WriteLine("GC已完成，执行后处理逻辑");
                // 此处添加GC完成后的代码
            }
            else if (status == GCNotificationStatus.Canceled)
            {
                break;
            }
        }
    }
}

注意：该方案仅针对全量GC，增量GC或后台GC的通知目前没有直接的官方API支持。

二、能否通过unsafe等方式让部分代码不受GC暂停影响？ #

首先明确：GC触发时的暂停（STW，Stop-the-World）会挂起所有托管线程，不管是否使用unsafe代码——unsafe只是允许你操作指针，但线程本身还是托管线程，依然会被GC挂起。

想要避免GC暂停影响，只有两种可行方向：

1. 使用非托管线程执行非托管代码：非托管线程（比如通过P/Invoke调用Win32 API创建的线程）不会被.NET GC挂起，在这些线程中运行的非托管代码可以不受GC暂停影响。但需要注意托管与非托管代码的交互边界，避免内存泄漏。
2. 利用GC的并发/后台回收模式：在服务器GC模式下，.NET支持后台回收，此时大部分回收工作在后台线程进行，暂停时间会大幅缩短，但依然存在短暂的暂停（比如标记阶段的最终暂停）。你可以通过配置gcServer=true启用服务器GC，或通过GCSettings.LatencyMode设置低延迟模式（比如GCLatencyMode.LowLatency）来减少暂停频率，但无法完全消除。

unsafe代码本身无法规避GC暂停，因为它依然运行在托管线程上，GC挂起托管线程的逻辑与代码是否unsafe无关。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者AliSalehi