unity 垃圾回收机制

unity垃圾回收就是底层的内存管理机制
分为两个部分
1.GC部分
由C#创建的引用类型，分配在托管堆上，是由Mono 或者 IL2Cpp来管理
GC工作原理
用三色标记法，最先，所有的节点都是白色，从根节点出发（一般是静态对象，活动栈帧中的局部变量，CPU 寄存器，GC 句柄表。。后面这3个我都不知道是什么），这些根节点标记为灰色，在这些节点中找到他们引用到的对象，将他们标记为灰色，加入灰色列表，同时将拥有引用对象的对象标记为黑色。之后依次遍历灰色列表中存储的对象，找到里面引用到的其他对象，标记灰色。
遍历整个托管堆内存，将仍然还是白色的对象释放，加入空闲内存链表，灰色或者黑色的就重置为白色，等待下次检查。
GC工作步骤：
标记-清除-压缩（移动未被清除的对象，合并空闲内存，减少内存碎片）
GC触发时机：
1.自动触发：托管堆到达阈值，每帧会检查托管堆状况
2.手动触发： System.GC.Collect()
3.场景切换时可能会触发

GC可能会导致主线程卡顿，因为GC是运行在主线程中的，堆越大，对象越多，GC需要的时间越长，清除完成后，还会对碎片进行整理，移动对象到新的内存空间。
运行GC期间，STW（Stop-The-World）：遍历期间暂停所有托管线程（保证对象图不变）
GC也会产生很多的堆碎片

常见GC问题来源：
高频实例化：每帧 new 对象（如 Vector3、RaycastHit[]）。
字符串操作：频繁拼接字符串（string 不可变，生成垃圾），应该用stringbuilder。
装箱（Boxing）：值类型转引用类型（如 int 存入 ArrayList）。
闭包与匿名方法：捕获局部变量时生成额外对象。

诊断GC的工具：
1.Unity Profiler
[file:///C:/Program%20Files/Unity/Hub/Editor/2022.3.57f1c2/Editor/Data/Documentation/en/Manual/ProfilerWindow.html]
2.Memory Profiler 包
3.GC 时间监控
void Update() { System.GC.Collect(); System.Diagnostics.Stopwatch sw = new System.Diagnostics.Stopwatch(); sw.Start(); // ... 代码块 sw.Stop(); Debug.Log($"GC Time: {sw.Elapsed.TotalMilliseconds} ms"); }

GC的优化：
1.减少内存分配（如上面常见来源的错误方式）
2.优化unity某些API调用
3.监控GC触发时机
例如可以手动触发，避免都在一个时间点释放
可以用工具来监测哪里的内存峰值，选择合适的时间点释放
4.使用增量式垃圾回收
在playersetting中开启增量式，让GC回收在多帧完成，减少单帧卡顿

2.非托管内存
Unity 引擎底层（如纹理、音效、Native 插件）使用非托管内存，需手动管理或通过引用计数释放

类型	示例	管理方式
Unity 引擎资源	纹理(Texture)、网格(Mesh)、音频(AudioClip)、Shader 等	引用计数 + 手动释放
Native 插件内存	C++ 插件、系统 API 分配的内存	手动管理（需实现释放逻辑）
第三方库内存	如 FMOD、物理引擎（PhysX）分配的内存	依赖库自身的释放机制
Graphics API 资源	GPU 缓冲区(VBO)、渲染纹理(RenderTexture)	Unity 封装管理，但仍需注意泄漏

资源类型	释放方式
AssetBundle	AssetBundle.Unload(true)（卸载资源）或 Unload(false)（保留实例化资源）
纹理/网格	Resources.UnloadUnusedAssets() + 确保无引用
RenderTexture	RenderTexture.Release()
Native 插件	调用插件提供的 Release()/Dispose() 方法
对象实例	Destroy(gameObject)（移除场景对象）

GC为什么管不了这些？
因为GC是依靠C#的引用关系来管理对象，对这些资源，第三方库等等的无法监测，非托管的部分基本是unity底层（C++）或者外部类创建的，GC只会回收C#创建的包装器，但是底层资源并没有释放。

例子：
destory(gameObject)
Destroy(gameObject) 操作的对象同时涉及托管内存（C#层）和非托管内存（Unity引擎层），但它们的生命周期管理是分离的。

1.托管内存（C#部分）

类型	内存位置	管理方式	示例
MonoBehaviour	托管堆	GC 管理	Enemy.cs 脚本实例
脚本中的引用类型字段	托管堆	GC 管理	public ParticleSystem ps;

2.非托管部分（Unity 引擎层）

类型	内存位置	管理方式	示例
场景节点数据	Native 堆	引擎引用计数	Transform 位置信息
网格/纹理数据	GPU 显存	引擎资源管理	Mesh 顶点数据
物理引擎数据	PhysX 私有内存	物理引擎管理	Collider 几何体

整个释放步骤

1.Destroy(gameObject) 主要处理非托管部分
立即：移除场景节点（非托管）
延迟：释放GPU/物理内存（非托管）

2.C# 对象由 GC 独立管理
即使Native资源释放，托管对象仍在堆中直到GC触发
但重载的 == null 会返回 true（引擎魔术）

3.泄露根源在于：
未通过Unity API释放Native资源，而非GC失效

创建一个gameobject的内存分配：
GameObject go = new GameObject("MyObj")
1.非托管部分：
C++底层，创建一个native object对象，有唯一标识符，状态，标签，层级等，有一个指向transform组件的指针。
如果这个对象有其他的组件，则也会有每个组件在非托管堆创建的native对象

2.托管部分 C#部分
有个托管对象，里面有个指针指向非托管部分的native 对象
挂载在这个对象上面的每个脚本实例

只调用 Destroy(gameObject) 可能导致显存或物理内存泄漏。
因为这个对象可能还挂载着一些组件，例如mesh,collision ,这里会涉及到图集资源，物理数据等
这些资源如果是动态创建的，需要调用api来释放，但是要注意，有些资源是共享的，不能在某个使用它的对象销毁的时候也把这个资源释放，最好通过资源管理类来管理。