一、C#编译执行的过程
我们要和外国人交流，又不懂它们的语言，我们怎么办，无非就是先说出我们的语言，然后翻译出来，再给外国人听，这于代码的编写执行过程是一致的。下面简单介绍下C#代码的执行过程，并同时介绍IL、CLR、JIT等内容。
1.第一步是在类似visual studio2017这样的编译器上，按照规则写出C#代码，类似我们在说我们的母语。
2.第二步是编译器进行编译，产生dll或者exe文件，其中包含了metadata和IL，下面简单介绍下什么是metadata和IL。
metadata可以理解它是一份清单，包含了C#代码中的所有信息。
IL是中间语言，也有的地方叫MSIL（微软中间语言）
运行到这一步，相当于是在为翻译我们的母语做了准备，但是实际上还未产生真正的外国语。
3.第三步是在CLR下JIT进行编译产生了可在本机上运行的机器码。那么这里就需要重点解释一下什么是CLR和JIT。
CLR是公共语言运行时，正是由于该运行环境，使得不同语言编译产生的中间语言（IL）能够在不同操作系统中编译运行，例如32位操作系统，64位操作系统等，而且不同的操作系统中，CLR是不同的。由此可见，CLR，就是微软为.net产品构建的运行环境，与java的JVM类似，通俗的讲就是.net虚拟机，这意味着只要能将代码编译成这种特定的“中间语言”(MSIL),任何语言的产品都能运行在CLR上。这意味着.Net也很容易实现“跨平台”。CLR是.net系列产品运行的基础。
JIT是基于CLR的，JIT根据不同的CLR将中间语言（IL）根据metadata和exe或者dll，开始正式编译产生0101的机器码，同时JIT还会检测是否已经编译过，如果是则会直接重用机器码。
到这里C#语言的编译运行就完成了，由此可见，C#或者其他.net语言是需要先编译为中间代码，再在.net的CLR中安全运行，编译为可执行的机器码，所以C#一直自称是很安全的语言，因为背后有CLR为我们保驾护航，省去了许多麻烦，与之不同的是C/C++，它是直接编译成机器码没有中间代码的，所以在运行过程中需要由程序员自己管理内存等，这也就多了许多工作，对程序员的要求更高，但是同时它可能的功能会更多。
二、.net中的内存管理和垃圾回收
有了上面的铺垫，现在再说内存管理和垃圾回收会更容易理解。
我们知道，CLR是.net的运行基础，所以在IL编译为机器码的过程中，内存管理和垃圾回收工作都是又强大的CLR来完成的，虽然我们平时不需要深入去研究它是如何进行的，但是了解其原理有助于我们写出更加高效的代码。
一、第一步我们需要了解C#的数据类型与运行时的内存管理。C#数据类型可以分为值类型和引用类型，内存管理的空间可以分为线程栈和托管堆，线程栈是先进后出的数据结构，随着线程的进行而分配的；对象堆是进程中独立划分出来的一块内存。C#的引用类型存储在堆上，值类型存储在栈上，除非值类型所在的对象是引用类型。
二、第二步细致了解一下线程栈和托管堆的概念
1.值类型出现在线程栈，每次调用结束后，线程栈会自动释放，例如临时变量等。
2.引用类型出现在托管堆又叫CLR堆，是一段连续分配的内存，该内存空间是有限的，所以在不断产生引用类型时，空间不够就会产生GC。
三、第三步了解GC的原因和过程
1.什么是垃圾？垃圾是指完全访问不到的东西，例如临时变量或者已经赋值为null的引用类型等。
2.什么时候会发生GC？在new对象时，如果CLR分配的内存空间不够时，会发生GC；程序退出时会GC；或者手动GC，假如你的程序很久才执行一次，而且每次又使用的时间很短，就可以手动GC
3.是如何GC的？如果是在运行时GC，那么首先，CLR会遍历所有堆中的对象，标记所有有引用的对象，然后专门启动一个线程来进行垃圾回收清理内存，然后具体是如何清理的呢，CLR会清除没有标记的对象，挪动其余剩余对象，然后整齐摆放（因为内存是连续的一段内存空间），这个时候线程会停止，不允许操作内存。
注意：静态对象是不会垃圾回收的，而且静态对象所持有的引用也是不会被垃圾回收的。
