c# - 如何检查结构消耗的字节数？

Question

如果我正在创建一个相对较大的结构，我如何计算它在内存中占用的字节数？

我们可以手动完成，但如果结构足够大，那么我们该怎么做呢？是否有一些代码块或应用程序？

Answer 1

很长一段时间以来，结构体一直是计算机工程中的麻烦野兽。它们的内存布局非常依赖于硬件。为了提高效率，它们的成员必须对齐，以便 CPU 可以快速读取和写入它们的值，而不必多路复用字节以适应内存总线宽度。每个编译器都有自己的成员打包策略，例如，通常由 C 或 C++ 程序中的 #pragma pack 指令指导。

这没关系，但在互操作场景中是个问题。其中一段代码可能对结构布局做出与另一段不同的假设，由不同的编译器编译。您可以在 .NET 互操作编程的祖父解决方案 COM 中看到这一点。 COM 对处理结构的支持非常差。它不支持将它们作为 native 自动化类型，但通过 IRecordInfo 接口(interface)有一个解决方法。这让程序可以通过类型库中结构的显式声明在运行时发现内存布局。哪个工作正常，但效率很低。

.NET 设计者做出了非常勇敢且正确的决定来解决这个问题。他们使结构的内存布局完全无法被发现。没有记录的方法来检索成员的偏移量。推而广之，无法发现结构的大小。每个人最喜欢的答案，使用 Marshal.SizeOf() 实际上并不是解决方案。这将返回 struct 编码后的大小，即在调用 Marshal.StructureToPtr 之前需要传递给 Marshal.AllocCoTaskMem() 的大小。根据与结构关联的 [StructLayout] 属性排列和对齐结构成员。请注意，结构不需要此属性(就像类一样)，运行时实现默认属性，该属性使用成员的声明顺序。

布局不可发现的一个非常好的副作用是 CLR 可以玩弄它。打包结构的成员并对齐它们时，布局可能会出现不存储任何数据的空洞。称为填充字节。鉴于布局是不可发现的，CLR 实际上可以使用填充。如果一个成员小到足以容纳这样一个洞，它就会移动它。您现在实际上会得到一个结构，其大小小于给定声明的结构布局通常需要的大小。并且，值得注意的是，Marshal.SizeOf() 将返回结构大小的错误值，它返回的值太大。

长话短说，没有通用的方法以编程方式获取结构大小的准确值。最好的办法就是不要问这个问题。 Marshal.SizeOf() 会给你一个猜测，假设结构是可复制的。如果您出于某种原因需要一个准确的值，那么您可以查看声明结构类型的局部变量的方法生成的机器代码，并将其与没有该局部变量的相同方法进行比较。你会看到堆栈指针调整的不同，方法顶部的“sub esp，xxx”指令。当然，它取决于体系结构，您通常会在 64 位模式下获得更大的结构。