Хорошая реализация слабого словаря в .NET

Вам придется написать его самостоятельно. Это должно быть относительно просто: реализуйте интерфейс IDictionary, а затем храните фактические значения как WeakReferences. Затем вы можете проверять значения при добавлении/выборе, чтобы убедиться, что они все еще живы.

Псевдокод - на самом деле не компилируется:

public class WeakDictionary <TKey,TValue> : IDictionary<TKey,TValue>
{
    private IDictionary<TKey,WeakReference> _innerDictionary = new Dictionary<TKey,WeakReference>();


    public TValue Index[ TKey key ]
    {
        get{
            var reference = _innerDictionary[ key ];
            if( reference.IsAlive )
                return (TValue)reference.Target;
            throw new InvalidOperation( "Key not found." );
        }

    }

    private void Cull()
    {
        var deadKeys = new List<TKey>();
        foreach( var pair in _innerDictionary )
        {
            if( ! pair.Value.IsAlive )
                deadKeys.Add( pair.Key );
        }

        foreach( var key in deadKeys )
            _innerDictionary.Remove( key );
    }
}