Question

为什么struct A的大小不等于struct B的大小？

我需要做什么，它们的大小相同？

using System;

namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        struct A
        {
            char a;
            char c;
            int b;
        }

        struct B
        {
            char a;
            int b;
            char c;

        }


        static void Main(string[] args)
        {
            unsafe
            {
                Console.WriteLine(sizeof(A));
                Console.WriteLine(sizeof(B));
            }
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

输出是：

8
12

Answer 1

字段之间有一些填充。填充是使用先前的字段和下一个字段计算的。

此外，这种情况应该是真的：

(size of struct) % (size of largest type) == 0

在您的情况下，最大类型为int，其大小为4字节。

struct A
{
    char a; // size is 2, no previous field, next field size is 2 - no alignment needed
    char c; // size is 2, previous size is 2 -> 2 + 2 = 4, next size is 4 - no alignment needed
    int b;  //size is 4, it is last field, size is 4 + 4 = 8.  

    //current size is 2 + 2 + 4 = 8
    //8 % 4 == 0 - true - 8 is final size
}

struct B
{
    char a; // size is 2, next size is 4, alignment needed - 2 -> 4, size of this field with alignment is 4
    int b;  // size is 4, previous is 4, next size is 2(lower) - no alignment needed
    char c; // size is 2, previous is 4 + 4 = 8 - no alignment needed

    //current size is 4 + 4 + 2 = 10
    //but size should be size % 4 = 0 -> 10 % 4 == 0 - false, adjust to 12
}

如果两个结构需要相同的大小，可以使用LayoutKind.Explicit：

[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
public struct A
{
    [FieldOffset(0)]
    char a;

    [FieldOffset(2)]
    char c;

    [FieldOffset(4)]
    int b;
}

[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
public struct B
{
    [FieldOffset(0)]
    char a;

    [FieldOffset(2)]
    int b;

    [FieldOffset(6)]
    char c;
}

或

您可以使用LayoutKind.Sequential，Pack = 1和CharSet = CharSet.Unicode来获取尺寸8.

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1, CharSet = CharSet.Unicode)] public struct A { char a; char c; int b; } [StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1, CharSet = CharSet.Unicode)] public struct B { char a; int b; char c; }

此外，您可以在不使用unsafe的情况下获得结构大小：

Console.WriteLine(System.Runtime.InteropServices.Marshal.SizeOf(typeof(A))); Console.WriteLine(System.Runtime.InteropServices.Marshal.SizeOf(typeof(B)));

Answer 2

这是因为您的编译器保留在struct的成员之间插入填充的权利，以及最后的一些空格。（但请注意，在第一个成员之前，填充不。）

这样做是为了在易于寻址的内存位置上对齐成员的开头。

特别是，编译器可能在单个char和int之间插入填充。偶数char s后跟int可能因此占用的空间少于char后跟int后跟奇数char的空间}第

Answer 3

这是一个处理器实现细节，.NET非常难以隐藏。变量需要一个存储位置，允许处理器通过单个数据总线操作读取和写入值。这使得变量地址的对齐非常重要。读取单个字节绝不是问题。但是短（2个字节）的地址应该是2的倍数.int（4个字节）的地址应该是4的倍数。理想情况下，long或double（8个字节）的地址是a 8的倍数，但不能总是实现，而不是在32位处理器上。

与RISC内核不同，英特尔和AMD处理器允许不对齐的读写操作。但这可能需要付出代价，可能需要两个数据总线周期才能读取两个字节块，一部分是字节的高位字节，另一部分是低位字节。使用将这些字节混合到正确位置的电路。这需要时间，通常需要额外的1到3个时钟周期。 RISC内核上有很多时间来处理总线错误陷阱。

但更严重的是，它破坏了.NET内存模型。它为简单的值类型和对象引用提供了原子性保证。未对齐的读写会破坏这一承诺。它可能会导致撕裂，观察正在写入的部分字节。更糟糕的是，它可以打破垃圾收集器。 GC严重依赖于原子更新的对象引用。

因此，当CLR确定结构或类的布局时，必须确保满足对齐要求。如果不是那么它需要在变量之间留出额外的未使用空间。并且最后可能有额外的空间来确保成员在存储在数组中时仍然对齐。额外空间的通用词是“填充”。

具体到类声明，它有[StructLayout（LayoutKind.Auto）]，它可以随机播放成员以实现最佳布局。不是结构，默认情况下它们是LayoutKind.Sequential。除了类和结构之外，静态变量以及方法的参数和局部变量也需要这种对齐保证。但几乎不容易观察到。

Answer 4

字段的顺序不同;我猜大小是不同的，因为成员被填充（即，它们以一个偶数机器字开始，以便以内存消耗为代价使访问更容易）。

为什么struct A的大小不等于具有相同字段的struct B的大小？

4 个答案: