Marshall.sizeof和C#应用程序中的结构

时间:2014-08-22 09:54:11

标签: c# .net memory-management struct marshalling

我想在我的应用程序中使用Marshall.SizeOf()方法

class Class1
{
    static void Main()
    {
        Console.WriteLine("Number of bytes needed by a PointB object: {0}",
      Marshal.SizeOf(typeof(PointB)));

        Console.WriteLine("Number of bytes needed by a PointA object: {0}",
          Marshal.SizeOf(typeof(PointA)));
        Console.ReadKey();
    }
    public struct PointA
    {
        public int x;
        public string posorneg;
        public bool isvalid;
    }
    public struct PointB
    {
        public bool isvalid;
        public int x;
        public string posorneg;

    }
}

我得到了结果:

Number of bytes needed by a PointB object: 16
Number of bytes needed by a PointA object: 24

我不明白这个结果,我需要知道:

  1. 结构属性的顺序是否会干扰分配的字节数?
  2. 如果是这样,为什么?减少分配结构所需的字节数的最佳做法是什么?

1 个答案:

答案 0 :(得分:4)

您正在以64位模式运行此代码,对象引用需要8个字节。 StructLayout.Pack的默认值为8,与大多数C编译器的默认设置相匹配。它确保结构的成员对齐到一个地址,该地址是成员大小的倍数。使代码快速并使变量保持原子更新的重要规则。它避免了处理器必须使用多个存储器总线周期来访问变量值。

注释每个成员存储在为结构分配的内存中的位置:

    public struct PointA
    {
        public int x;             // Offset 0, 4 bytes
                                  // Offset 4, 4 bytes of padding
        public string posorneg;   // Offset 8, 8 bytes
        public bool isvalid;      // Offset 16, 4 bytes
                                  // Offset 20, 4 bytes of padding
    }                             // Total: 24 bytes
    public struct PointB
    {
        public bool isvalid;      // Offset 0, 4 bytes
        public int x;             // Offset 4, 4 bytes
        public string posorneg;   // Offset 8, 8 bytes
    }                             // Total: 16 bytes

需要插入填充的前4个字节以使字符串引用成员与8对齐。填充的最后4个字节,以确保在将结构存储在数组中时字符串仍然对齐。

在PointB中根本不需要填充,所有内容都是偶然排列的。您可以轻松地看到Pack属性的效果,将[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 4)]应用于结构,并且您现在看到它们都占用16个字节。实际上,在实践中实际上不可能重新排序字段或修改包装,您需要匹配本机代码使用的结构的布局。

非常值得注意的是CLR会自动执行这种布局优化。在应用了[StructLayout(LayoutKind.Auto)]的类或结构上,重新排序字段以获得最佳布局。托管代码的一个细节,使其与本机代码竞争。请记住,您从Marshal类中看到的内容仅在类或结构被封送后才应用。内部布局是不可发现的,这是CLR可以发挥这些优化技巧的原因。