[Unity] GC ( 가비지 컬렉터 )

 

 

Unity의 가비지 컬렉터에 대해 설명하고자 한다.

C# 은 기본적으로 메모리를 자동으로 관리 해줌

* C# 메모리 : https://everyday-devup.tistory.com/10

[Unity] C#에서의 메모리

● Stack의 메모리 관리 

▶ Stack은 Last In First Out 구조로 순서대로 값 타입의 변수가 설정되고, 사용이 종료되는 시점에 메모리가 반환 됨 

▶ 사용이 종료되는 시점에 메모리가 반환 되기 때문에 관리가 어렵지 않음

 

public class StackMemory {
    void Main(){
    	int result = Sum();
    }

    public int Sum() {
    	int a = 1;
        int b = 2;
        
        return a + b;
    }
}

 

 

 

● Heap 메모리 관리

Unity에서의 Heap 메모리 사용은 2가지로 나누어짐

▶ Native Heap : C++로 작성된 유니티 엔진에서 사용하는 메모리로, Texture, Asset, Mesh 와 같은 것을 담고 있음

+ Unity Engine에서 Scene 전환이 발생할 때에 위의 요소들이 사용되지 않으면 메모리를 해제하는 동작을 함

+ DontDestroyOnLoad 를 통해 Scene전환 시에도 남아 있는 GameObject는 해제되지 않음

( 남아 있는 GameObject에 Script가 사라진 Scene에 있는 어셋 ( Audio, Texture 등 )을 참조 하고 있을 때에도 메모리가 해제 되지 않음 )

▶ Managed Heap : Mono에서 관리하는 메모리로 Script에서 할당한 class, string 과 같은 요소 들을 담고 있음

+ 가비지 컬렉션은 Managed Heap에서 수행

▣ GC ( 가비지 컬렉션 )의 동작 원리

1. C# 메모리 할당

- C#은 선형적인 Heap 메모리를 가지고 있으며, 메모리 할당을 위한 포인터 만을 가지고 있음

- 메모리 할당이 필요한 경우 현재 필요한 메모리 크기만큼 증가시키고 0세대값으로 설정. 포인터는 증가된 크기만큼 이동 시킴 

- 할당을 위한 충분한 메모리가 없을 경우, GC가 호출되고 GC가 호출됨에도 충분한 메모리가 없을 경우에는 Heap메모리가 확장 됨. 대부분의 Unity 플램폼의 경우 힙의 크기를 2배로 늘림

- 만일 사용 가능한 메모리 공간이 부족해지는 경우 앱이 강제 종료 됨

 

 

2. C# 메모리 해제

- GC 는 시스템의 실제 메모리가 부족 하거나, Managed Heap에 할당된 개체에 사용되는 메모리가 허용되는 임계 값을 넘었을 때, GC.Collect 메서드가 호출 될 때 발생

- GC는 힙 메모리 상에서 사용 중인 객체들의 참조 그래프를 가지고 있으며, 이를 통해 현재 사용 중이지 않은 메모리를 해제하고 사용 중인 메모리는 재배치를 하게 됨

- 참조 그래프의 Root는 Stack에 있는 로벌 켠수, 정적 빌드, 전역 변수 등이 되고, 하위는 객체 간의 참조가 될 수 있음

 

Root가 참조하는 A,C 그리고 A가 참조하는 D가 GC 이후에도 남아 있음을 확인할 수 있음

 

- 세대별 가비지 컬렉션

: 최근에 할당된 메모리부터 GC가 한번 불릴 때마다 살아 남은 메모리까지 0 ~ 2 세대까지 분리

: 최근에 생성될 객체일 수록 메모리 해제가 발생할 가능성이 높기 때문에 0 세대의 메모리 부터 관리

: 0세대의 GC에서 남아 있는 메모리는 1세대로 변경 됨, 1세대의 GC가 발생하고 남이 있는 1세대는 2세대로 변경 됨

: 0 세대의 메모리 관리 후에도 메모리가 부족해지면 1세대 -> 2세대 순으로 메모리를 관리

 

 

3. SOH, LOH

- C# 에서는 85KB 를 기준으로 SOH( Small Object Heap ), LOH( Large Object Heap )으로 나눔

- LOH 는 SOH와 달리 할당과 동시에 2세대로 시작, LOH는 메모리 재배치 시 오버헤드가 크기 때문에 재배치를 하지 않음

 

# 참고 자료

- MSDN : https://docs.microsoft.com/ko-kr/dotnet/standard/garbage-collection/

.NET 가비지 수집

- Unity : https://docs.unity3d.com/kr/current/Manual/UnderstandingAutomaticMemoryManagement.html

자동 메모리 관리 이해 - Unity 매뉴얼

- http://www.simpleisbest.net/post/2011/04/01/Review-NET-Garbage-Collection.aspx

SimpleIsBest.NET | 닷넷 가비지 컬렉션 다시 보기 - Part I

- https://hijuworld.tistory.com/32?category=817153

C#/.NET 가비지 컬렉션의 메모리 할당 및 해제 기본 원리 (Garbage collection)

- http://ehpub.co.kr/56-%EB%A7%A4%EA%B0%9C%EB%B3%80%EC%88%98-%EC%A0%84%EB%8B%AC-%EC%9B%90%EB%A6%AC/

56. 매개변수 전달 원리 – 언제나 휴일