c# - C# 中值类型 BigInteger 的限制是什么？

Question

如 MSDN 中所述 BigInteger是:

An immutable type that represents an arbitrarily large integer whose value in theory has no upper or lower bounds.

据我所知，BigInteger 是一个 ValueType，据我所知，ValueType 的最大大小必须为 16 字节。

MSDN 进一步说:

an OutOfMemoryException can be thrown for any operation that causes a BigInteger value to grow too large.

还有更多:

Although this process is transparent to the caller, it does incur a performance penalty. In some cases, especially when repeated operations are performed in a loop on very large BigInteger values

它如何存储这么大的值，如 double.MaxValue + double.MaxValue 一样大？有人告诉我它里面有 ReferenceType 对象，但我在 VisualStudio 的定义中只能找到 ValueTypes。

它的真正极限是什么？即使没有，它如何“作为一种值类型”设法存储所有那么多的数据？

Answer 1

As I can see BigInteger is a ValueType, as much as I know, a ValueType must have a maximum size of 16 bytes.

不，那不是真的。这是一个约定俗成的限制，但对于值类型来说，接受更多的限制是完全可行的。例如:

public struct Foo {
    private readonly int a, b, c, d, e; // Look ma, 20 bytes!
}

但是，我强烈怀疑 BigInteger 实际上包含对字节数组的引用:

public struct BigInteger {
    private readonly byte[] data;
    // Some other fields...
}

( Moslem Ben Dhaou's answer 显示了一个使用 int 和 uint[] 的当前实现，当然，细节是有意隐藏的。 )

所以 BigInteger 的 value 仍然可以很小，但它可以引用一大块内存 - 如果没有足够的内存来分配什么当你执行某些操作时需要，你会得到一个异常。

How could it store such big values, as big as double.MaxValue + double.MaxValue ?

BigInteger 用于整数，所以我不会特别想将它用于与double 相关的任何事情......但是从根本上说，限制将取决于您拥有多少内存以及 CLR 可以处理的数组大小。实际上，在实际达到任何特定数字的限制之前，您可能会谈论巨大数字 - 但如果您有数以亿计的较小数字，那显然也需要很大的内存。