System.Runtime.CompilerServices.Unsafe

Question

我有一个类，我想检查它的字段并最终报告每个字段占用的字节数。我假设所有字段都是Int32，byte等类型。

如何轻松找出该字段占用的字节数？

我需要类似的东西：

Int32 a;
// int a_size = a.GetSizeInBytes;
// a_size should be 4

Answer 1

基本上，你不能。它将取决于填充，这可能基于您正在使用的CLR版本和处理器等。假设它没有引用其他对象，则更容易计算出对象的总大小：创建一个大数组，使用GC.GetTotalMemory作为基点，使用对类型的新实例的引用填充数组，然后再次调用GetTotalMemory。取一个值远离另一个值，除以实例数。您可能应该事先创建一个实例，以确保没有新的JITted代码对该数字有贡献。是的，它听起来像黑客一样 - 但我之前已经用它做了很好的效果。

就在昨天，我认为为此编写一个小助手类是个好主意。如果您有兴趣，请告诉我。

编辑：还有另外两个建议，我想解决它们。

首先，sizeof运算符：这只显示了抽象中类型占用了多少空间，没有应用填充。（它包括结构中的填充，但不是在另一种类型中应用于该类型的变量的填充。）

接下来，Marshal.SizeOf：这只显示编组后的非托管大小，而不是内存中的实际大小。正如文档明确指出：

返回的大小实际上是非托管类型的大小。该非托管和托管的大小对象可以不同。对于角色类型，大小受到影响 CharSet值应用于该类。

再次，填充可以有所作为。

为了澄清我对填充相关的含义，请考虑以下两个类：

class FourBytes { byte a, b, c, d; }
class FiveBytes { byte a, b, c, d, e; }

在我的x86盒子上，一个FourBytes实例需要12个字节（包括开销）。 FiveBytes的实例需要16个字节。唯一的区别是“e”变量 - 那么需要4个字节吗？好吧，有点......而不是。很明显，您可以从FiveBytes中删除任何单个变量以将大小缩减到12个字节，但这并不意味着每个变量占用4个字节（考虑删除所有这些变量）！）。单个变量的成本并不是一个在这里很有意义的概念。

Answer 2

根据被问者的需要，Marshal.SizeOf可能会或可能不会给你你想要的东西。（在Jon Skeet发布他的答案之后编辑）。

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

public class MyClass
{
    public static void Main()
    {
        Int32 a = 10;
        Console.WriteLine(Marshal.SizeOf(a));
        Console.ReadLine();
    }
}

请注意，正如jkersch所说，可以使用sizeof，但遗憾的是只能使用值类型。如果你需要一个班级的大小，Marshal.SizeOf就是你要走的路。

Jon Skeet已经阐明了为什么sizeof和Marshal.SizeOf都不是完美的。我猜问题需要决定是否可以接受他的问题。

Answer 3

来自Jon Skeets的回答中，我尝试制作他所指的帮助班。欢迎提出改进建议。

public class MeasureSize<T>
{
    private readonly Func<T> _generator;
    private const int NumberOfInstances = 10000;
    private readonly T[] _memArray;

    public MeasureSize(Func<T> generator)
    {
        _generator = generator;
        _memArray = new T[NumberOfInstances];
    }

    public long GetByteSize()
    {
        //Make one to make sure it is jitted
        _generator();

        long oldSize = GC.GetTotalMemory(false);
        for(int i=0; i < NumberOfInstances; i++)
        {
            _memArray[i] = _generator();
        }
        long newSize = GC.GetTotalMemory(false);
        return (newSize - oldSize) / NumberOfInstances;
    }
}

用法：

应该使用生成T的新实例的Func创建。确保每次都不返回相同的实例。例如。这没关系：

    public long SizeOfSomeObject()
    {
        var measure = new MeasureSize<SomeObject>(() => new SomeObject());
        return measure.GetByteSize();
    }

Answer 4

我不得不把它一直放到IL级别，但我终于将这个功能带到了C＃中，带有一个非常小的库。

您可以在bitbucket

获取（BSD许可）

示例代码：

using Earlz.BareMetal;

...
Console.WriteLine(BareMetal.SizeOf<int>()); //returns 4 everywhere I've tested
Console.WriteLine(BareMetal.SizeOf<string>()); //returns 8 on 64-bit platforms and 4 on 32-bit
Console.WriteLine(BareMetal.SizeOf<Foo>()); //returns 16 in some places, 24 in others. Varies by platform and framework version

...

struct Foo
{
  int a, b;
  byte c;
  object foo;
}

基本上，我所做的是围绕sizeof IL指令编写一个快速的类方法包装器。该指令将获得对象的引用将使用的原始内存量。例如，如果你有一个T数组，那么sizeof指令会告诉你每个数组元素之间有多少字节。

这与C＃的sizeof运营商截然不同。首先，C＃只允许纯值类型，因为它不可能以静态方式获得其他任何东西的大小。相反，sizeof指令在运行时级别工作。因此，无论多少内存，都会返回在此特定实例期间将使用的类型引用。

您可以在我的blog

中查看更多信息和更深入的示例代码

Answer 5

可以间接完成，不考虑对齐。引用类型实例的字节数相等服务字段大小+类型字段大小。服务字段（32x每个占用4个字节，64x 8个字节）：

Sysblockindex
指向方法表的指针
+可选（仅适用于数组）数组大小

因此，对于没有任何文件的类，他的实例在32x机器上占用8个字节。如果它是具有一个字段的类，则引用同一个类实例，因此，此类采用（64x）：

Sysblockindex + pMthdTable +类= 8 + 8 + 8 = 24字节的引用

如果它是值类型，则它没有任何实例字段，因此仅采用他的文件大小。例如，如果我们有一个带有一个int字段的struct，那么在32x机器上它只需要4个字节的内存。

Answer 6

如果您有类型，请使用sizeof运算符。它将以字节为单位返回类型的大小。 e.g。

Console.WriteLine（的sizeof（int）的）;

将输出：

4

Answer 7

您可以使用方法重载作为确定字段大小的技巧：

public static int FieldSize(int Field) { return sizeof(int); }
public static int FieldSize(bool Field) { return sizeof(bool); }
public static int FieldSize(SomeStructType Field) { return sizeof(SomeStructType); }

Answer 8

最简单的方法是：int size = *((int*)type.TypeHandle.Value + 1)

我知道这是实现细节，但是GC依赖它，因此它必须尽可能接近方法表的开头，以提高效率，还要考虑到GC代码复杂性是谁将来都不会敢更改的。实际上，它适用于.net framework + .net核心的每个次要/主要版本。（当前无法测试1.0）
如果需要更可靠的方法，请在动态程序集中使用[StructLayout(LayoutKind.Auto)]发出结构，并以相同的顺序完全相同的字段，并使用sizeof IL指令获取其大小。您可能希望在struct中发出一个静态方法，该方法仅返回此值。然后为对象标题添加2 * IntPtr.Size。这应该给您确切的价值。
但是，如果您的类是从另一个类派生的，则需要分别查找基类的每个大小，然后再次为标头添加它们+ 2 * Inptr.Size。您可以通过获取带有BindingFlags.DeclaredOnly标志的字段来做到这一点。

Answer 9

System.Runtime.CompilerServices.Unsafe

使用System.Runtime.CompilerServices.Unsafe.SizeOf<T>() where T: unmanaged

（当不在.NET Core中运行时，您需要安装该NuGet软件包）

Documentation状态：

返回给定类型参数的对象的大小。

似乎也使用sizeof IL指令，就像Earlz solution一样。（source）

unmanaged约束在C＃7.3中是新的

使用C＃获取字段大小（以字节为单位）

9 个答案:

System.Runtime.CompilerServices.Unsafe