c# - SharpDX内存碎片

Question

我正在开发一个 .NET 3.5 应用程序，它使用 SharpDX 渲染平铺的 2D 图像。

纹理 (Texture2D) 按需加载到缓存中，并在托管池中创建。

纹理在不再需要时被丢弃，并且我已验证正确调用了 Dispose()。 SharpDX 对象跟踪表明没有纹理正在完成。

问题是纹理使用的大量非托管堆内存在处理后继续保留。加载新纹理时会重复使用此内存，因此不会泄漏内存。

但是，应用程序的另一部分也需要大量内存来处理新图像。因为这些堆仍然存在，即使纹理已被释放，也没有足够的连续内存来加载另一个图像(可能是数百 MB)。

如果我使用 AllocHGlobal 分配非托管内存，结果 调用 FreeHGlobal 后，堆内存再次完全消失。

VMMap 在大量使用应用程序后显示非托管堆(红色)。

我们可以在这里看到非托管堆占 ~380MB，尽管此时实际提交的只有 ~20MB。

从长远来看，应用程序正在移植到 64 位。但是，由于非托管依赖性，这并非微不足道。此外，并非所有用户都在 64 位计算机上。

编辑:我整理了一个问题演示 - 创建一个 WinForms 应用程序并通过 Nuget 安装 SharpDX 2.6.3。

Form1.cs:

using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.Windows.Forms;
using SharpDX.Direct3D9;

namespace SharpDXRepro {
    public partial class Form1 : Form {
        private readonly SharpDXRenderer renderer;
        private readonly List<Texture> textures = new List<Texture>();

        public Form1() {
            InitializeComponent();

            renderer = new SharpDXRenderer(this);

            Debugger.Break(); // Check VMMap here

            LoadTextures();

            Debugger.Break(); // Check VMMap here

            DisposeAllTextures();

            Debugger.Break(); // Check VMMap here

            renderer.Dispose();

            Debugger.Break(); // Check VMMap here
        }

        private void LoadTextures() {
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                textures.Add(renderer.LoadTextureFromFile(@"D:\Image256x256.jpg"));
            }
        }

        private void DisposeAllTextures() {
            foreach (var texture in textures.ToArray()) {
                texture.Dispose();
                textures.Remove(texture);
            }
        }
    }
}

SharpDXRenderer.cs:

using System;
using System.Linq;
using System.Windows.Forms;
using SharpDX.Direct3D9;

namespace SharpDXRepro {
    public class SharpDXRenderer : IDisposable {
        private readonly Control parentControl;

        private Direct3D direct3d;
        private Device device;
        private DeviceType deviceType = DeviceType.Hardware;
        private PresentParameters presentParameters;
        private CreateFlags createFlags = CreateFlags.HardwareVertexProcessing | CreateFlags.Multithreaded;

        public SharpDXRenderer(Control parentControl) {
            this.parentControl = parentControl;

            InitialiseDevice();
        }

        public void InitialiseDevice() {
            direct3d = new Direct3D();
            AdapterInformation defaultAdapter = direct3d.Adapters.First();

            presentParameters = new PresentParameters {
                Windowed = true,
                EnableAutoDepthStencil = true,
                AutoDepthStencilFormat = Format.D16,
                SwapEffect = SwapEffect.Discard,
                PresentationInterval = PresentInterval.One,
                BackBufferWidth = parentControl.ClientSize.Width,
                BackBufferHeight = parentControl.ClientSize.Height,
                BackBufferCount = 1,
                BackBufferFormat = defaultAdapter.CurrentDisplayMode.Format,
            };

            device = new Device(direct3d, direct3d.Adapters[0].Adapter, deviceType,
                parentControl.Handle, createFlags, presentParameters);
        }

        public Texture LoadTextureFromFile(string filename) {
            using (var stream = new FileStream(filename, FileMode.Open, FileAccess.Read)) {
                return Texture.FromStream(device, stream, 0, 0, 1, Usage.None, Format.Unknown, Pool.Managed, Filter.Point, Filter.None, 0);
            }
        }

        public void Dispose() {
            if (device != null) {
                device.Dispose();
                device = null;
            }

            if (direct3d != null) {
                direct3d.Dispose();
                direct3d = null;
            }
        }
    }
}

因此，我的问题是——(如何)在处理纹理后回收这些非托管堆消耗的内存？

Answer 1

出现问题的内存似乎是由 nVidia 驱动程序分配的。据我所知，所有的释放方法都被正确调用，所以这可能是驱动程序中的一个错误。环顾互联网显示了一些似乎与此相关的问题，尽管还没有严重到值得引用的程度。我无法在 ATi 卡上对此进行测试(我已经有 10 年没见过了 :D)。

所以看起来你的选择是:

• 确保您的纹理足够大，不会被分配到“共享”堆上。这允许内存泄漏进行得更慢 - 尽管它仍然是未释放的内存，但它不会导致内存碎片接近您遇到的严重程度。你在谈论绘制图 block ——这在历史上是用图 block 集完成的，它给你更好的处理(尽管它们也有缺点)。在我的测试中，简单地避免微小的纹理几乎消除了问题 - 很难判断它是只是隐藏还是完全消失(两者都很有可能)。
• 在单独的流程中处理您的处理。您的主应用程序会在需要时启动其他进程，并且当辅助进程退出时，内存将被正确回收。当然，这只有在您正在编写一些处理应用程序时才有意义 - 如果您正在制作实际显示纹理的东西，这将无济于事(或者至少设置起来非常棘手)。
• 不要丢弃纹理。 Managed 纹理池为您处理进出设备的纹理分页，它甚至允许您使用优先级等，以及刷新整个设备上(托管)内存。这意味着纹理将保留在您的进程内存中，但与当前方法相比，您似乎仍会获得更好的内存使用率:)
• 可能，这些问题可能与例如仅限 DirectX 9 上下文。您可能想要使用较新的接口(interface)之一进行测试，例如 DX10 或 DXGI。这不一定会限制您使用 DX10+ GPU - 但您将失去对 Windows XP 的支持(无论如何都不再受支持)。