Záznam z přednášky pro konferenci WUG Days Brno z 6. září 2024, kde jsem ukazoval základy uspořádání paměti v .NET, internals Garbage Collectoru a pokročilý debugging pomocí Windows Debuggeru (WinDbg) a SOS extension.

Téma není zaměřené primárně na novinky, ale jde do hloubky — jak .NET skutečně spravuje paměť, jak to funguje uvnitř a jak se v tom vyznat při pokročilém debuggingu (Memory Dump, WinDbg, SOS).

Zásobník (Stack)

Zásobník je paměť pevné velikosti (defaultně 1 MB na thread), organizovaná pomocí Stack framů. Každé volání metody přidá Stack frame s lokálními proměnnými, parametry a návratovou adresou. Stack je základním mechanismem řízení běhu programu — bez něj by se metody neměly kam vracet. Stack overflow nastává téměř výhradně kvůli nekonečné rekurzi, ne proto, že by aplikace měla příliš hluboký call stack.

Managed Heap a Garbage Collector

.NET runtime si od Windows alokuje nativní paměť a část z ní předá Garbage Collectoru, který ji uspořádá jako managed heap. GC je zodpovědný nejen za uvolňování paměti (jak napovídá název), ale i za samotnou alokaci referenčních typů. Klíčovými koncepty jsou GC Generations (Gen0, Gen1, Gen2) pro generační sběr odpadu a Large Object Heap (LOH) pro velké objekty nad 85 000 bytů.

Windows Debugger (WinDbg) a Memory Dump

WinDbg je mocný, ale uživatelsky nepřívětivý nástroj pro analýzu .NET procesů a Memory Dumpů. Instaluje se přes Microsoft Store. Nejčastější workflow: z Task Manageru vytvoříte Memory Dump (pravé tlačítko → Create memory dump file), soubor načtete do WinDbg a analyzujete. Pro práci s .NET objekty je nezbytná SOS (Son of Strike) extension, která umožňuje zkoumat managed heap, zásobníky threadů a jednotlivé objekty přímo v paměti.

Slides