C# 內存管理詳解：堆、棧、靜態存儲區與更多

C# 內存架構核心概念

在 C# 中，內存並非簡單劃分為「堆」與「棧」兩部分，其實際管理機制更為精細。理解內存分區對於編寫高性能、避免內存洩漏的代碼至關重要。

兩大頂層分類：寄存器與內存

程序運行時，數據存儲首先分為 寄存器（CPU 內部，速度最快）和 內存（含緩存）。我們關注的主要是內存部分。

內存進一步劃分：代碼區與數據區

• 代碼區：存放方法、屬性等可執行指令，通常為只讀。
• 數據區：存放程序運行時使用的各類數據，再細分為靜態存儲區與運行時存儲區。

數據區的具體結構

1. 靜態存儲區

程序啟動時分配，運行期間一直存在，直到程序結束。

• 全局靜態存儲：`static` 修飾的字段、單例對象等。
• 常量區：`const` 常量、字符串字面量等不可變數據。

2. 運行時存儲區（動態內存）

隨對象創建/銷毀動態變化，分為兩大塊：

• 棧：存儲值類型變量、方法參數、局部變量、引用類型的「引用指針」。遵循先進後出，分配釋放極快，但空間有限（通常 1MB）。
• 堆：存儲所有引用類型的實例對象（類、數組、委托等）。由垃圾回收器（GC）自動管理，空間大但分配回收有開銷。

進階補充：大對象堆 (LOH) 與代際

.NET 運行時將堆進一步劃分為 小對象堆 (SOH) 和 大對象堆 (LOH，≥85KB)。LOH 不壓縮，僅在 Gen 2 回收。理解代際（Gen 0/1/2）有助於優化 GC 性能。

總結圖表

內存
├── 代碼區
└── 數據區
    ├── 靜態存儲區
    │   ├── 全局靜態
    │   └── 常量
    └── 運行時存儲
        ├── 棧
        └── 堆 (含 SOH / LOH / 代際)

掌握這層結構，才能在面對 `OutOfMemoryException`、高頻分配優化、非托管資源釋放等場景時遊刃有餘。