类实例的内存对齐

Question

我最近interesting article已阅读过有关性能的信息。

作者在那里定义struct如下：

public struct DecisionTreeNode
{
  public short ShortValue;
  public float FloatValue;
  public byte ByteVal1;
  public byte ByteVal2;
}

此struct的共8个字节。

一切都清楚，但是他随后建议为了提高性能，作者写道：

  

此[内存]对齐问题意味着加载未对齐的值可能会贵很多。幸运的是，此修复非常简单，您只需要在类定义中交换字段的顺序即可。

所以他这样做了：

public struct DecisionTreeNode
{
  public float FloatValue;
  public short ShortValue;
  public byte ByteVal1;
  public byte ByteVal2;
}

类中字段的顺序如何影响实例在内存中的存储方式？它如何影响提到的对齐方式？

Answer 1

您在这里有很好的解释：

https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.runtime.interopservices.structlayoutattribute.pack?view=netframework-4.7

https://kalapos.net/Blog/ShowPost/DotNetConceptOfTheWeek13_DotNetMemoryLayout

一切都与Pack字段有关（是其最大元素的大小或指定的装箱大小属性=> [StructLayout（LayoutKind.Sequential，Pack = X）]中较小的那个）。

根据Pack字段，该结构会将字段依次分组为Pack大小，并添加空字节以适合Pack字段。

struct => 1byte + 8byte + 1byte => Pack字段=> 8 => 8 + 8 + 8 = 24bytes

struct => 1byte + 1byte + 8byte => Pack字段=> 8 => 8（1 + 1 + 6空字节）+ 8 = 16字节

您总是可以看到使用Pack字段大小对字段进行分组。