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C# Struct的内存布局问题解答

  • 时间:2021-01-08 21:24 编辑: 来源: 阅读:
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摘要:C# Struct的内存布局问题解答
问题:请说出以下struct的实例大小以及内存布局
[u]复制代码[/u] 代码如下:
struct Struct1 {     public byte a;     public short b;     public string c;     public int d; } struct Struct2 {     public byte a;     public long b;     public byte c;     public string d; } struct Struct3 {     byte a;     byte b;     long c; } struct Struct4 {     byte a;     long b;     byte c; }
一会再看答案,看看和你的理解是不是有很大的出入?其实struct和class的内存布局都是由StructLayoutAttribute的构造参数:LayoutKind枚举决定的,struct由编译器添加LayoutKind.Sequential,class由编译器添加的是LayoutKind.Auto。而Sequential通过实验数据可以总结如下: 1. 对于不带引用类型的struct:按照定义的顺序排列,内存布局和c,c++规则相同。比如: Byte a; Byte b; Long c; 的大小是 a,b填充4字节,c填充8字节 Byte a Long c Byte b 的大小是 a填充8字节,c填充8字节,b填充8字节 2. 对于带有引用类型的struct:大于4字节的字段 -> 引用字段 ->  小于4字节的字段 对于小于4字节的字段按照大小排列,如果大小相同按照定义顺序,内存布局和规则1相同。不过这里有个需要注意的地方就是如果字段还是一个struct类型的,那么这个字段始终排在最后。 所以上面的答案是: Struct1:c(4) -> d(4) -> b(2) ->a(2) Struct2:b(8) -> d(4) -> a(1)c(1)填充2字节 Struct3: a(1)b(1)填充2字节 -> c(8) Struct4:a(1)填充7字节->b(8)->c(1)填充7字节 如果你想亲自动手实验一下的话需要使用SOS.dll进行调试(关于SOS配置和使用入门的文章博客园上有很多)以struct1为例: Struct1s1 = new Struct1(); s1.a = 1;                       s1.b = 15;             s1.c = "c";             s1.d = 32; .load sos 已加载扩展C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727\sos.dll !clrstack -a PDB symbol for mscorwks.dll not loaded OS Thread Id: 0x15fc (5628) ESP       EIP    0041ee3c 03ba01aa Test_Console.Class12.Main()     LOCALS:         0x0041ee84 = 0x01b02b0c         0x0041ee74 = 0x00000020         0x0041ee68 = 0x00000000         0x0041ee50 = 0x00000000 0041f104 6ebd1b4c [GCFrame: 0041f104] .load sos 已加载扩展C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727\sos.dll !name2ee *!Test_Console.Struct1 //得到Struct1的方法表地址 PDB symbol for mscorwks.dll not loaded Module: 6d5d1000 (mscorlib.dll) -------------------------------------- Module: 00192c5c (Test_Console.exe) Token: 0x02000012 MethodTable: 00193828 EEClass: 007a45b4 Name: Test_Console.Struct1 !clrstack -a //得到struct1实例的栈上地址 OS Thread Id: 0x1438 (5176) ESP       EIP    003eef0c 008f00c9 Test_Console.Class12.Main()     LOCALS:         0x003eef1c = 0x01c12b0c 003ef17c 6ebd1b4c [GCFrame: 003ef17c] !dumpvc 00193828 0x003eef1c //查看值类型的layout Name: Test_Console.Struct1 MethodTable 00193828 EEClass: 007a45b4 Size: 20(0x14) bytes Fields:       MT    Field   Offset                 Type VT     Attr    Value Name 6d84340c  400001c        a          System.Byte  1 instance        1 a 6d83e910  400001d        8         System.Int16  1 instance       15 b 6d8408ec  400001e        0        System.String  0 instance 01c12b0c c 6d842b38  400001f        4         System.Int32  1 instance       32 d 在内存窗口中可以看到内存布局为: 0x003EEF1C  01c12b0c 00000020 0001000f 这里我要说明下使用dumpvc后会给出一个size,这里是20字节,比我们计算的结果多出8个字节,我的理解是因为引用类型有附加的8字节(syncblkindex + methodtableaddress)所以这里的size也加上了8.
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