C#中Struct 和Class 的大小

agile Posted on Jun 18 2023

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*    对象的基本内存大小
    
    *    基本类型的内存占用
        
        <table><thead><tr><th>数据类型</th><th>32 位</th><th>64 位</th><th>取值范围（32 位）</th></tr></thead><tbody><tr><td>char</td><td>-(没测试)</td><td>2</td><td></td></tr><tr><td>byte</td><td>1</td><td>1</td><td>0~255</td></tr><tr><td>sbyte</td><td>1</td><td>1</td><td>–32,768~32,767</td></tr><tr><td>ushort</td><td>2</td><td>2</td><td>0~65,535</td></tr><tr><td>int</td><td>4</td><td>4</td><td>-2,147,483,648~2,147,483,647</td></tr><tr><td>uint</td><td>4</td><td>4</td><td>0~4,294,967,295</td></tr><tr><td>ulong</td><td>4</td><td>8</td><td>0~4,294,967,295</td></tr><tr><td>float</td><td>4</td><td>4</td><td>3.4E +/- 38 (7 digits)</td></tr><tr><td>double</td><td>8</td><td>8</td><td>1.7E +/- 308 (15 digits)</td></tr></tbody></table>
    *   求 struct 和 class 的大小
        
        ```
        public struct MyStructNull
        {
        }
        public struct MyStruct
        {
            private int a;
        }
        
        public class MyClassNull
        {
        }
        
        public class MyClassint
        {
            private int a;
        }
        
        public class MyClassLong
        {
            private long a;
        }
        
        public class MyClassByte
        {
            private byte a1;
            private byte a2;
            private byte a3;
        }
        
        static class Program
        {
            private static void CaculateMemory<T>(Func<T> action)
            {
                GC.Collect(0);
                long start = GC.GetTotalMemory(true);
                var a = action();
                GC.Collect(0);
                long end = GC.GetTotalMemory(true);
                Console.WriteLine(end - start);
            }
            
            static void Main()
            {
                Console.WriteLine(Marshal.SizeOf(new MyStructNull()));//1
                Console.WriteLine(Marshal.SizeOf(new MyStruct()));//4
                CaculateMemory((() =>
                {
                    return new MyClassNull();
                }));//12
                CaculateMemory((() =>
                {
                    return new MyClassint();
                }));//12
                CaculateMemory((() =>
                {
                    return new MyClassLong();
                }));//16
                CaculateMemory((() =>
                {
                    return new MyClassByte();
                }));//12
            }
        }
        
        
        ``` 
        *   Struct 验证结果为 1，空的 struct 是 1，理论上是 0，编译器实现为 1，如果里面有了数据就是数据实际大小，不会多 1。
            
        *   Class 就有意思了，空类为 12，加了个 int 还是 12，这让我十分困惑，但是有了 Struct 的经验，我又做了 2 个测试，当内部有个 long 的时候是 16，多了 4，也符合 long 和 int 的差值，那我加个 3byte 的话，就应该是 11，和 int 差 1（也可以加 1 个但是为了引出我接下来的测试就用 3 个 byte），我试着打印了个 byteclass 的大小，结果也为 12，再根据操作系统的内存对其的理论，我有个猜想，当然纯粹是笔者自己的设想没有验证过，当 class 为空类时，实际大小为 9，内存对其后变成 12，当 class 有值的时候，class 大小为 8（至于为什么为 8。。。讲道理我也想知道，再开次脑洞吧，class 是引用类型，引用说白了内部就是指针，C# 底层就是 C，C 里面指针在 64 位系统下多大？嗯哼？没错，8！所以是不是破案了。。。当然都是我猜的），内存对其按 4 字节对齐
            
        *   那我又有一个想法，C++ 中的 Struct 属性排列方式会影响 struct 的内存大小，在 C + 中是否还存在？
            
            ```
            public struct MyStructA
            {
                private int a;
                private long b;
                private char c;
            }
            public struct MyStructB
            {
                private int a;
                private char c;
                private long b;
            }
            
            static class Program
            {
                static void Main()
                {
                    Console.WriteLine(Marshal.SizeOf(new MyStructA()));//24
                    Console.WriteLine(Marshal.SizeOf(new MyStructB()));//16
                }
            }
            
            
            ``` 
            
            事实证明属性的排布对于 Struct 的影响还是存在的，具体关于 struct 内存的详细解析可以看（C++ 的内存管理，拉到最后），这里就不复述了，这里面写得挺详细的

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