C# 中的垃圾回收（Garbage Collection, GC）机制是自动管理应用程序内存的一个重要组成部分，它自动跟踪和回收不再使用的对象所占用的内存。这一机制使得开发人员不必手动分配和释放内存，降低了内存泄漏的风险，提高了开发效率。以下是C#垃圾回收机制的几个关键方面：
堆内存管理
C#程序中的对象（即引用类型实例）存储在托管堆（managed heap）上。当创建一个对象时，.NET运行时会为其在堆上分配内存。而值类型，如果作为局部变量，通常存储在栈上；如果作为类或结构体的字段，则同样存储在堆上作为对象的一部分。
代际回收
.NET的垃圾回收器采用代际回收策略，将堆划分为三个代（Generation 0、1、2），每个代对应不同的回收频率和成本效益比：
- Generation 0 (Gen 0): 新创建的对象首先被分配在这里。Gen 0的回收最频繁，因为它包含了短生命周期的对象。每次Gen 0回收都会检查并清理不再引用的对象。
- Generation 1 (Gen 1): 经过一次Gen 0回收仍然存活的对象会被提升到Gen 1。Gen 1的回收频率低于Gen 0。
- Generation 2 (Gen 2): 经过Gen 1回收仍存活的对象最终进入Gen 2。Gen 2的对象被认为是长寿对象，回收频率最低。
垃圾回收触发时机
垃圾回收的触发条件包括但不限于：
- 当托管堆空间不足时。
- 当系统资源紧张时。
- 显式调用
GC.Collect()方法（虽然不推荐，因为GC会根据需要自动执行）。
回收过程
- 标记阶段：GC首先执行标记操作，识别出所有可达的对象，即从根对象（如静态变量、线程栈上的局部变量）开始，遍历引用链，标记所有可达的对象。
- 压缩阶段（在某些回收周期中）：回收结束后，为了减少堆碎片，GC可能会执行压缩操作，移动存活的对象，整理堆空间，使其连续。
- 清理阶段：未被标记的对象所占用的内存被回收，释放给堆使用。
非确定性延迟
垃圾回收的过程是不可预测的，这意味着它可能在任何时刻发生，导致应用程序暂停执行（停顿），这对于实时或高性能应用可能是个问题。.NET提供了低延迟的GC模式（如服务器GC模式）来减轻这个问题。