c# - C# 应用程序中的 Marshall.sizeof 和结构

Question

我想使用 Marshall.SizeOf()我的应用程序中的方法

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;

    }
}

我得到的结果是:

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影响分配的字节数？
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？

Answer 1

您正在 64 位模式下运行此代码，对象引用占用 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。使代码快速并保持变量更新原子性的重要规则。它避免了处理器必须使用多个内存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

需要插入前 4 个字节的填充以保持字符串引用成员与 8 对齐。需要插入最后 4 个字节的填充以确保在将结构存储在数组中时字符串仍然对齐。

PointB 中根本不需要填充，所有内容都是偶然正确排列的。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，您会看到它们现在都占用 16 个字节。在实践中当然不可能重新排序字段或修补包装，您需要匹配 native 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，它重新排序字段以获得最佳布局。托管代码的优点之一，使其与 native 代码竞争。请记住，您从 Marshal 类中看到的内容仅在 类或结构被编码(marshal)后应用。内部布局是不可发现的，这是 CLR 可以玩这些优化技巧的原因。