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誤記修正。

2019/03/22 08:11

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twyujiro15

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@@ -227,7 +227,7 @@
 これまでの調査によって、以下のことが明確になりました。
 1. Window クラスを new するとその参照が Application.Windows コレクションに追加される
-1. Window.Close() メソッドを呼ぶか Application.Shutdown() メソッドを呼ぶとApplication.Windows コレクションから参照を除外される
+1. Window.Close() メソッドを呼ぶか Application.Shutdown() メソッドを呼ぶとApplication.Windows コレクションから参照が除外される
 したがって、new した Window クラスへの参照は、ただ null を代入しても GC されずに残るため、必ず Close() メソッドを呼ぶ必要がある。ただし、「他からの参照」が生き残っているため、Close() メソッドを呼んだだけでは GC の対象にはならない。ある程度時間を（今回の私の環境では 100[ms]）置くと「他からの参照」がなくなり、GC の対象となる。

まとめを追記。

2019/03/22 08:11

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twyujiro15

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@@ -222,4 +222,14 @@
         private const int WM_DESTROY = 0x0002;
     }
 }
-```
+```
+### まとめ
+これまでの調査によって、以下のことが明確になりました。
+1. Window クラスを new するとその参照が Application.Windows コレクションに追加される
+1. Window.Close() メソッドを呼ぶか Application.Shutdown() メソッドを呼ぶとApplication.Windows コレクションから参照を除外される
+したがって、new した Window クラスへの参照は、ただ null を代入しても GC されずに残るため、必ず Close() メソッドを呼ぶ必要がある。ただし、「他からの参照」が生き残っているため、Close() メソッドを呼んだだけでは GC の対象にはならない。ある程度時間を（今回の私の環境では 100[ms]）置くと「他からの参照」がなくなり、GC の対象となる。
+この質問スレッドもだいぶ文章が長くなってきましたので、「他からの参照」というのが何者なのかについてはここでは追究しません。
+今後の調査によってはまた質問を投稿させていただきますので、そのときはまた皆様にご協力いただきたいと思います。中々に濃い内容だったように思いますが、これまでお付き合いいただきありがとうございました。

文章を整理。

2019/03/22 06:51

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twyujiro15

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@@ -1,5 +1,7 @@
+### 開発環境
 Visual Studio 2013、.NET Framework 4.6 で WPF アプリの開発をしています。
+### 質問内容
 下記のようなコードを Release ビルドし、
 exe から単体で起動したところ、
 ウィンドウを閉じた後に GC をしているにも関わらず、
@@ -100,7 +102,7 @@
 一体誰がどこで MainWindow を参照し、GC を妨げているのか教えてください。
----
+### 途中経過
 調査している中で、App.Windows プロパティが怪しいかと思いましたが、そうではありませんでした。
 このプロパティは「アプリケーションでインスタンス化されたウィンドウを取得」できるようです。
 このコレクションは読み取り専用で、クリアしたり各要素に null を代入したりすることができないようです。
@@ -220,6 +222,4 @@
         private const int WM_DESTROY = 0x0002;
     }
 }
-```
+```
-Close() メソッドを呼んだ後、なぜ少し時間を置く必要があるのかを教えてください。

WM_CLOSE を WM_DESTROY に変更。

2019/03/22 06:39

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twyujiro15

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@@ -6,7 +6,7 @@
 ウィンドウの生存が確認されました。
 最新の動作確認用コードは一番下にあります。
-WM_CLOSE を処理しているにも関わらず GC で回収されないことがあります。
+WM_DESTROY を処理しているにも関わらず GC で回収されないことがあります。
 ```XAML
 <!-- App.xaml -->
@@ -150,8 +150,8 @@
             GC.WaitForPendingFinalizers();
             GC.Collect();
-            // WM_CLOSE の確認
+            // WM_DESTROY の確認
-            MessageBox.Show("IsClose = " + IsClose);
+            MessageBox.Show("IsDestroy = " + IsDestroy);
             // 生存確認
             object obj;
@@ -168,7 +168,7 @@
             this.Shutdown();
         }
-        public static bool IsClose { get; set; }
+        public static bool IsDestroy { get; set; }
     }
 }
 ```
@@ -176,7 +176,7 @@
 MainWindow の Close() メソッドを呼んでから GC.Collect() を呼ぶまでの間に、非同期的に時間を置くことで GC されるようになるようです。
 上記のコードでは 10[ms] しか待っていないため、10 回に 4 回ほどの割合でしか GC されません。Task.Delay() の時間を（私の環境では 100[ms] に）延ばすとほぼ確実に GC されるようになりました。
-このことをもう少し詳しく調査するため、WM_CLOSE を捕捉してそのメッセージが投げられたかどうかを確認しましたが、WM_CLOSE は必ず投げられるようで、上記の "IsClose = " のメッセージボックスは常に true となりました。それでも MainWindow が GC されるときとされないときがあることを確認しました。
+このことをもう少し詳しく調査するため、WM_DESTROY を捕捉してそのメッセージが投げられたかどうかを確認しましたが、WM_DESTROY は必ず投げられるようで、上記の "IsDestroy = " のメッセージボックスは常に true となりました。それでも MainWindow が GC されるときとされないときがあることを確認しました。
 このときの MainWindow.xaml.cs のコードは次のようになります。
 ```C#
 // MainWindow.xaml.cs
@@ -209,15 +209,15 @@
         private static IntPtr WndProc(IntPtr hwnd, int msg, IntPtr wParam, IntPtr lParam, ref bool handled)
         {
-            if (msg == WM_CLOSE)
+            if (msg == WM_DESTROY)
             {
-                App.IsClose = true;
+                App.IsDestroy = true;
             }
             return IntPtr.Zero;
         }
-        private const int WM_CLOSE = 0x0010;
+        private const int WM_DESTROY = 0x0002;
     }
 }
 ```

誤記修正。

2019/03/22 05:36

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twyujiro15

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@@ -174,7 +174,7 @@
 ```
 MainWindow の Close() メソッドを呼んでから GC.Collect() を呼ぶまでの間に、非同期的に時間を置くことで GC されるようになるようです。
-上記のコードでは 10[ms] しか待っていないため、10 回に 4 回ほどの割合で GC されません。Task.Delay() の時間を（私の環境では 100[ms] に）延ばすとほぼ確実に GC されるようになりました。
+上記のコードでは 10[ms] しか待っていないため、10 回に 4 回ほどの割合でしか GC されません。Task.Delay() の時間を（私の環境では 100[ms] に）延ばすとほぼ確実に GC されるようになりました。
 このことをもう少し詳しく調査するため、WM_CLOSE を捕捉してそのメッセージが投げられたかどうかを確認しましたが、WM_CLOSE は必ず投げられるようで、上記の "IsClose = " のメッセージボックスは常に true となりました。それでも MainWindow が GC されるときとされないときがあることを確認しました。
 このときの MainWindow.xaml.cs のコードは次のようになります。

誤記修正。

2019/03/22 05:30

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twyujiro15

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@@ -6,7 +6,7 @@
 ウィンドウの生存が確認されました。
 最新の動作確認用コードは一番下にあります。
-WM_CLOSE を処理する/しないに関係なく GC で回収されないことがあります。
+WM_CLOSE を処理しているにも関わらず GC で回収されないことがあります。
 ```XAML
 <!-- App.xaml -->

WM_CLOSE に関する補足を追記。

2019/03/22 05:20

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twyujiro15

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@@ -5,6 +5,9 @@
 ウィンドウを閉じた後に GC をしているにも関わらず、
 ウィンドウの生存が確認されました。
+最新の動作確認用コードは一番下にあります。
+WM_CLOSE を処理する/しないに関係なく GC で回収されないことがあります。
 ```XAML
 <!-- App.xaml -->
 <!-- StartupUri プロパティの指定を削除しただけです -->
@@ -147,6 +150,9 @@
             GC.WaitForPendingFinalizers();
             GC.Collect();
+            // WM_CLOSE の確認
+            MessageBox.Show("IsClose = " + IsClose);
             // 生存確認
             object obj;
             if (r.TryGetTarget(out obj))
@@ -161,9 +167,59 @@
             // 終了
             this.Shutdown();
         }
+        public static bool IsClose { get; set; }
     }
 }
 ```
 MainWindow の Close() メソッドを呼んでから GC.Collect() を呼ぶまでの間に、非同期的に時間を置くことで GC されるようになるようです。
-上記のコードでは 10[ms] しか待っていないため、10 回に 4 回ほどの割合で GC されます。Task.Delay() の時間を（私の環境では 100[ms] に）延ばすとほぼ確実に GC されるようになりました。
+上記のコードでは 10[ms] しか待っていないため、10 回に 4 回ほどの割合で GC されません。Task.Delay() の時間を（私の環境では 100[ms] に）延ばすとほぼ確実に GC されるようになりました。
+このことをもう少し詳しく調査するため、WM_CLOSE を捕捉してそのメッセージが投げられたかどうかを確認しましたが、WM_CLOSE は必ず投げられるようで、上記の "IsClose = " のメッセージボックスは常に true となりました。それでも MainWindow が GC されるときとされないときがあることを確認しました。
+このときの MainWindow.xaml.cs のコードは次のようになります。
+```C#
+// MainWindow.xaml.cs
+namespace WpfApplication3
+{
+    using System;
+    using System.Runtime.InteropServices;
+    using System.Windows;
+    using System.Windows.Interop;
+    /// <summary>
+    /// MainWindow.xaml の相互作用ロジック
+    /// </summary>
+    public partial class MainWindow : Window
+    {
+        public MainWindow()
+        {
+            InitializeComponent();
+            this.SourceInitialized += OnSourceInitialized;
+        }
+        private void OnSourceInitialized(object sender, EventArgs e)
+        {
+            // メッセージ処理をフック
+            var handle = (new WindowInteropHelper(sender as Window)).Handle;
+            var hwndSource = HwndSource.FromHwnd(handle);
+            hwndSource.AddHook(WndProc);
+        }
+        private static IntPtr WndProc(IntPtr hwnd, int msg, IntPtr wParam, IntPtr lParam, ref bool handled)
+        {
+            if (msg == WM_CLOSE)
+            {
+                App.IsClose = true;
+            }
+            return IntPtr.Zero;
+        }
+        private const int WM_CLOSE = 0x0010;
+    }
+}
+```
+Close() メソッドを呼んだ後、なぜ少し時間を置く必要があるのかを教えてください。

Close() 後に時間を置くと回収されることに関する補足を追記。

2019/03/22 05:19

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twyujiro15

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@@ -107,15 +107,17 @@
 ---
 App.Shutdown() を呼んだ後、OnExit() メソッドをオーバーライドして参照を確認したところ、
 見事 GC によって破棄されていました。
-ただ、[ソース](https://referencesource.microsoft.com/#PresentationFramework/src/Framework/System/Windows/Application.cs,323f71efbcb142b9)を確認してもリソースなどの参照を除外するようなコードが見当たりません。
-Shutdown() が呼ばれてから OnExit() メソッドが呼ばれるまでの間に何が起きているのか、
-そのコードはどこにあるのかを教えていただけないでしょうか。
+[ソース](https://referencesource.microsoft.com/#PresentationFramework/src/Framework/System/Windows/Application.cs,323f71efbcb142b9)を確認すると、Dispatcher.BeginInvoke() によって OnExite() メソッドを非同期的に呼び出しているため、これによって後述する状況と同じことになり、たまたま Shutdown() で GC されるようになっただけと言えそうです。
+---
+2019/3/22 13:50 現在、皆様のおかげでここまできました。
-現在動作確認しているコードは次の通りです。
+現在下記のコードにて MainWindow が GC によって回収されることが確認できています。
 ```C#
 namespace WpfApplication3
 {
     using System;
+    using System.Threading.Tasks;
     using System.Windows;
     /// <summary>
@@ -123,57 +125,45 @@
     /// </summary>
     public partial class App : Application
     {
-        protected override void OnStartup(StartupEventArgs e)
+        protected override async void OnStartup(StartupEventArgs e)
         {
             base.OnStartup(e);
             this.ShutdownMode = ShutdownMode.OnExplicitShutdown;
             var w = new MainWindow();
             // 弱参照でウォッチ
-            _r = new WeakReference<object>(w);
+            var r = new WeakReference<object>(w);
+            // ウィンドウを開いて閉じる
             w.Show();
             w.Close();
             w = null;
-            // 生存確認
-            CheckAlive();
-            // 終了
-            this.Shutdown();
-        }
-        protected override void OnExit(ExitEventArgs e)
-        {
-            //base.OnExit(e);
-            // 生存確認
-            CheckAlive();
-        }
-        private void CheckAlive()
-        {
-            // GC を強制的におこなう
+            // 時間をおいてから GC を強制的におこなう
+            await Task.Delay(10);
             GC.Collect();
             GC.WaitForPendingFinalizers();
             GC.Collect();
-            MessageBox.Show("GC.Collect() しました。");
             // 生存確認
             object obj;
-            if (_r.TryGetTarget(out obj))
+            if (r.TryGetTarget(out obj))
             {
                 MessageBox.Show(obj + " を参照中。");
-                obj = null;
             }
             else
             {
                 MessageBox.Show("参照していません。");
             }
+            // 終了
+            this.Shutdown();
         }
-        private WeakReference<object> _r;
     }
 }
-```
+```
+MainWindow の Close() メソッドを呼んでから GC.Collect() を呼ぶまでの間に、非同期的に時間を置くことで GC されるようになるようです。
+上記のコードでは 10[ms] しか待っていないため、10 回に 4 回ほどの割合で GC されます。Task.Delay() の時間を（私の環境では 100[ms] に）延ばすとほぼ確実に GC されるようになりました。

最新の動作確認用コードを追記。

2019/03/22 04:56

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twyujiro15

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@@ -109,4 +109,71 @@
 見事 GC によって破棄されていました。
 ただ、[ソース](https://referencesource.microsoft.com/#PresentationFramework/src/Framework/System/Windows/Application.cs,323f71efbcb142b9)を確認してもリソースなどの参照を除外するようなコードが見当たりません。
 Shutdown() が呼ばれてから OnExit() メソッドが呼ばれるまでの間に何が起きているのか、
-そのコードはどこにあるのかを教えていただけないでしょうか。
+そのコードはどこにあるのかを教えていただけないでしょうか。
+現在動作確認しているコードは次の通りです。
+```C#
+namespace WpfApplication3
+{
+    using System;
+    using System.Windows;
+    /// <summary>
+    /// App.xaml の相互作用ロジック
+    /// </summary>
+    public partial class App : Application
+    {
+        protected override void OnStartup(StartupEventArgs e)
+        {
+            base.OnStartup(e);
+            this.ShutdownMode = ShutdownMode.OnExplicitShutdown;
+            var w = new MainWindow();
+            // 弱参照でウォッチ
+            _r = new WeakReference<object>(w);
+            w.Show();
+            w.Close();
+            w = null;
+            // 生存確認
+            CheckAlive();
+            // 終了
+            this.Shutdown();
+        }
+        protected override void OnExit(ExitEventArgs e)
+        {
+            //base.OnExit(e);
+            // 生存確認
+            CheckAlive();
+        }
+        private void CheckAlive()
+        {
+            // GC を強制的におこなう
+            GC.Collect();
+            GC.WaitForPendingFinalizers();
+            GC.Collect();
+            MessageBox.Show("GC.Collect() しました。");
+            // 生存確認
+            object obj;
+            if (_r.TryGetTarget(out obj))
+            {
+                MessageBox.Show(obj + " を参照中。");
+                obj = null;
+            }
+            else
+            {
+                MessageBox.Show("参照していません。");
+            }
+        }
+        private WeakReference<object> _r;
+    }
+}
+```

Shutdown() メソッドに関する補足を追記。

2019/03/22 00:07

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twyujiro15

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@@ -104,4 +104,9 @@
 ただし、Window.Close() メソッドが呼ばれるとそのコレクションから参照が削除されます。[参考ソース](https://referencesource.microsoft.com/#PresentationFramework/src/Framework/System/Windows/Window.cs,4631)
 よって、App.Windows プロパティに関しては Close() メソッドさえ呼べば問題ないということがわかりました。
----
+---
+App.Shutdown() を呼んだ後、OnExit() メソッドをオーバーライドして参照を確認したところ、
+見事 GC によって破棄されていました。
+ただ、[ソース](https://referencesource.microsoft.com/#PresentationFramework/src/Framework/System/Windows/Application.cs,323f71efbcb142b9)を確認してもリソースなどの参照を除外するようなコードが見当たりません。
+Shutdown() が呼ばれてから OnExit() メソッドが呼ばれるまでの間に何が起きているのか、
+そのコードはどこにあるのかを教えていただけないでしょうか。

補足について修正。

2019/03/22 00:00

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twyujiro15

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@@ -98,6 +98,10 @@
 一体誰がどこで MainWindow を参照し、GC を妨げているのか教えてください。
 ---
-調査している中で、App.Windows プロパティが怪しそうだということがわかってきました。
+調査している中で、App.Windows プロパティが怪しいかと思いましたが、そうではありませんでした。
 このプロパティは「アプリケーションでインスタンス化されたウィンドウを取得」できるようです。
-このコレクションは読み取り専用で、クリアしたり各要素に null を代入したりすることができないようです。
+このコレクションは読み取り専用で、クリアしたり各要素に null を代入したりすることができないようです。
+ただし、Window.Close() メソッドが呼ばれるとそのコレクションから参照が削除されます。[参考ソース](https://referencesource.microsoft.com/#PresentationFramework/src/Framework/System/Windows/Window.cs,4631)
+よって、App.Windows プロパティに関しては Close() メソッドさえ呼べば問題ないということがわかりました。
+---

App.Windows プロパティについて追記。

2019/03/21 23:30

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twyujiro15

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@@ -95,4 +95,9 @@
 ```
 というように、表示すらしないようにしても GC されないようです。
-一体誰がどこで MainWindow を参照し、GC を妨げているのか教えてください。
+一体誰がどこで MainWindow を参照し、GC を妨げているのか教えてください。
+---
+調査している中で、App.Windows プロパティが怪しそうだということがわかってきました。
+このプロパティは「アプリケーションでインスタンス化されたウィンドウを取得」できるようです。
+このコレクションは読み取り専用で、クリアしたり各要素に null を代入したりすることができないようです。

this.MainWindow = null; の一文を追記。

2019/03/20 07:15

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twyujiro15

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@@ -44,6 +44,7 @@
             w.Show();
             w.Close();
             w = null;
+            this.MainWindow = null;
             // GC を強制的におこなう
             GC.Collect();

ファイナライザ終了オブジェクトも GC するように修正。

2019/03/20 07:07

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twyujiro15

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@@ -48,6 +48,7 @@
             // GC を強制的におこなう
             GC.Collect();
             GC.WaitForPendingFinalizers();
+            GC.Collect();
             MessageBox.Show("GC.Collect() しました。");
             // 生存確認

GC でファイナライザの終了を待機するように修正。

2019/03/20 06:51

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twyujiro15

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@@ -47,6 +47,7 @@
             // GC を強制的におこなう
             GC.Collect();
+            GC.WaitForPendingFinalizers();
             MessageBox.Show("GC.Collect() しました。");
             // 生存確認

表示しなくても同じ現象となることを追記。

2019/03/20 05:36

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twyujiro15

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@@ -84,4 +84,12 @@
 あっさり GC してくれると思っていましたが、
 それほど単純ではないようです。
+さらに上記のコードの内、
+```C#
+   //w.Show();
+   //w.Close();
+```
+というように、表示すらしないようにしても GC されないようです。
 一体誰がどこで MainWindow を参照し、GC を妨げているのか教えてください。