C#编写大计算量程序总是报内存溢出System.OutOfMemoryException的重要原因

本文揭示了C#程序在64位系统下遇到内存溢出的真正原因——32位程序的内存限制。通过调整Visual Studio的编译目标为64位,有效解决内存占用问题,无论物理内存多大。

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笔者为C#业余爱好者,从开始编写一些计算量较大、内存占用较大的程序时,经常会在编译时报出System.OutOfMemoryException(内存溢出)的错误异常,而实际上,当时的剩余内存还多的是,最终只能改变原有算法,尽量减少内存占用。
在这里插入图片描述

   我至少经历过以下一些场景的内存溢出提示:
   1、使用DataTable或者DataSet,明明没有达到二者的最大行数闲置,却报出了内存溢出异常;
   2、使用系统类库,逐行读取一个超大的TXT文件时,读到一定程度报内存溢出;
   3、在数组、List中存入过多的数据,时不时报出内存溢出问题。
  而这些情况在发生时,电脑的物理内存,明明剩余很多,可能剩余内存多大十几GB,并且似乎,每次报出内存溢出时,该程序占用的内存大概只有2.8~3GB左右。

如果你也碰到了此类情况,并且看到了本文,恭喜你,找到了此类问题的根本原因和解决办法,不用再去费尽心机修改代码以节省内存占用了。

众所周知,处理器区分32位和64位,操作系统也区分32位和64位,并且二者遵循如下关系:
1、在32位处理器的电脑上,只能看装32位操作系统
2、在64位处理器的电脑上,既能安装32位也能安装64位操作系统。
而对于应用程序来说:
1、在32位操作系统上,只能运行32位(X86)的程序
2、在64位操作系统上,既能运行32位(X86)的程序,也能运行64位程序(X64)。

对于操作系统的内存支持上来说,操作系统识别的物理内存:
1、在32位操作系统上,最大支持2^32=4GB的内存,由于一部分内存地址作为硬件等其他设备的专用进行保留,留给应用程序可用的一般在3.25GB左右
2、在64位操作系统上,最大支持2^64bit的内存,换算成GB是多大呢?可以明确的告诉你,非常大,按照当前的计算机技术,接近无限大了(超过PB级别),但是受限于 CPU,现在一般民用级别的处理器,基本最大64GB,服务器轻松上256GB

科普完了,接下来是重点:
一般对电脑有所了解的亲们,基本上对上面的32、64位操作系统等基本都了解了,但是我们往往忽略了一个重要的问题-应用程序本身!
因为应用程序运行的环境是在操作系统,32位的应用程序在64位的操作系统运行时,也会受到内存寻址的限制,也是4GB最大,除去专用地址,实际在3GB左右。
上述C#程序运行时报错的真正原因正是如此,C#编译器Visual Studio,默认的编译目标就是X86,也就是32位,在内存占用到3GB左右,几乎100%的抛出内存溢出错误。无论你的剩余物理内存有多少!

解决起来就要简单的多了,直接将解决方案的目标平台设置为64位,即X64,即可消除上述各种内存溢出的问题,虽说编写程序要节省内存,但对于安装内存较大的机器,占用更多的内存,实现更快的计算,何乐而不为呢?

具体的解决办法如下:
一、在VS的解决方案资源管理器中,选中解决方案,右键→属性
在这里插入图片描述
二、左侧选中“生成”选项卡
将目标平台设置为X64即可
在这里插入图片描述
经过上述的设置后,单个应用程序的内存占用即可得到充分释放。
笔者电脑4+16总计20GB,经过测试,最大可将整个系统的全部剩余内存全部用完,也不会报内存溢出错误。

<think>好的,我需要帮助用户解决在.NET C#中遇到的System.OutOfMemoryException异常。首先,我应该回忆一下这个异常通常是什么原因引起的。根据用户提供的引用,可能的原因包括内存泄漏、对象堆碎片化、32位进程内存限制,或者真的内存不足。 首先,要分析内存使用情况。用户可能没有正确释放资源,比如未关闭数据库连接或文件流。我应该建议使用诊断工具,比如Visual Studio的内存分析器或者PerfView,来检查内存泄漏。然后,考虑优化对象的使用,避免频繁分配对象,因为对象直接进入对象堆(LOH),而LOH不会压缩,容易导致碎片化。可以建议使用缓冲区池或重用对象。 接下来,如果是32位应用程序,内存限制在2GB左右,建议升级到64位系统并编译为64位程序。此外,使用内存映射文件处理文件,而不是一次性加载到内存中。垃圾回收方面,可以手动触发GC.Collect(),但要注意不能过度使用,可能影响性能。 代码优化部分,需要检查是否有不合理的循环或递归导致内存激增,避免在循环中创建对象。使用using语句确保资源及时释放,特别是处理文件、数据库连接等。分页处理数据,比如数据库查询时分批读取,而不是一次性加载全部数据。 配置调整方面,检查ASP.NET的配置,如果使用IIS,可以调整内存限制。在配置文件中设置gcAllowVeryLargeObjects为true以支持更数组。最后,监控和日志记录,使用性能计数器跟踪内存使用,记录内存异常时的堆栈信息帮助排查。 然后需要生成相关问题,可能涉及内存泄漏排查方法、对象堆优化、32位和64位内存差异、垃圾回收机制、处理文件的替代方案,以及ASP.NET内存配置调整。确保问题覆盖用户可能关心的其他方面,帮助他们进一步理解和解决问题。 需要确保回答结构清晰,分点说明,每条建议都有对应的解决方法,同时引用提供的参考资料来支持建议。例如,引用中提到内存充足却异常,可能是因为内存碎片化,所以需要处理LOH问题。另外,确保使用正确的中文表达,避免技术术语错误,同时遵循用户给出的格式要求,比如行内公式用$...$,独立公式用$$...$$,但在这个问题中可能不需要数学公式,所以可能用不上,但要注意如果有数学相关内容时的格式。 总结处理步骤:分析内存使用,优化对象处理,升级64位,使用内存映射文件,垃圾回收策略,代码优化,配置调整,监控日志。每个步骤给出具体措施,并结合引用中的案例说明原因。这样用户能一步步排查和解决问题。</think>### 如何处理或避免 System.OutOfMemoryException 异常(.NET C#System.OutOfMemoryException 异常通常由内存分配超出进程可用限制或内存管理不当引起[^3]。以下是具体解决方法和优化策略: --- #### 1. **分析内存使用情况** - **使用诊断工具** 通过 Visual Studio 的 **内存分析器** 或 **PerfView** 检查内存泄漏,定位未释放的资源(如未关闭的数据库连接、文件流等)。 - **监控对象堆(LOH)** 对象(如超过 85KB 的数组)会直接进入 LOH,而 LOH 的碎片化可能导致内存不足。可通过 `GC.GetTotalMemory` 监控内存使用。 --- #### 2. **优化对象处理** - **避免频繁分配对象** 使用对象池(如 `ArrayPool<T>`)重用对象,减少 LOH 碎片化。 - **使用 `MemoryMappedFile` 处理文件** 替代一次性加载文件到内存,改为通过内存映射文件分块读取[^1]。 --- #### 3. **升级到 64 位环境** - **32 位进程限制** 32 位应用程序的可用内存上限约为 2GB(部分系统可扩展至 3-4GB)。若需更多内存,需将项目编译为 **64 位** 目标平台。 --- #### 4. **调整垃圾回收策略** - **主动触发垃圾回收** 在关键代码段后调用 `GC.Collect()`(谨慎使用,可能影响性能)。 - **配置 `gcAllowVeryLargeObjects`** 在 `app.config` 中启用此选项以支持更的数组分配: ```xml <configuration> <runtime> <gcAllowVeryLargeObjects enabled="true" /> </runtime> </configuration> ``` --- #### 5. **代码优化** - **及时释放非托管资源** 对实现 `IDisposable` 的对象(如文件流、数据库连接)使用 `using` 语句: ```csharp using (var stream = new FileStream(...)) { // 操作代码 } ``` - **分页处理数据** 避免一次性加载全部数据,例如数据库查询时使用分页(`Skip` 和 `Take`): ```csharp var data = dbContext.Items.Skip(pageIndex * pageSize).Take(pageSize).ToList(); ``` --- #### 6. **配置调整(ASP.NET 场景)** - **调整 IIS 内存限制** 在 `web.config` 中设置 `memoryLimit`(工作进程最内存占用百分比): ```xml <system.web> <processModel memoryLimit="60" /> </system.web> ``` - **避免频繁的进程回收** 过短的回收周期可能导致内存未充分释放。 --- #### 7. **监控与日志** - **使用性能计数器** 监控 `# Bytes in all Heaps` 和 `Gen 2 Collections` 等指标。 - **记录异常上下文** 在全局异常处理中捕获堆栈信息,辅助定位问题: ```csharp AppDomain.CurrentDomain.UnhandledException += (sender, e) => { var exception = e.ExceptionObject as Exception; File.WriteAllText("error.log", exception?.ToString()); }; ``` ---
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