C＃和CLR中值類型的標題和浪費空間的存儲

Question

我只是第二年試圖學習更多的計算機科學家學生。我正在閱讀一本c＃書：「簡單的c＃」，我遇到了這個段落關於存儲在C＃標題。

值類型實例佔據了存儲其字段所需的內存。在 這個例子中，點需要八個字節的內存：

結構點 { INT X; // 4字節 int y; // 4個字節 }

技術上，類型內的CLR位置的字段在 地址是這樣的字段的大小的倍數（多達八個的 最大字節）。因此，以下內容實際上消耗了16個字節的內存（第一個字段後面的7個字節「浪費」）： struct A {byte b;長我} 您可以覆蓋這個行爲與StructLayout 屬性

我的第一個問題是：爲什麼只有16個字節，爲什麼不是8或32個或其他數量的，8

我的第二個問題多是？爲什麼浪費了

Answer 1

在C＃中，int是System.Int32的別名，它是一個32位有符號整數，它是4個字節。

當與機器字邊界對齊時，處理器在64位邊界處訪問內存通常更有效，因此編譯器可能會將結構成員與所考慮的內容對齊，並且實際上將空閒空間留在物理結構使其更快地訪問它們。

Answer 2

struct A { byte b; long l; } 

上述struct的存儲器佈局可能類似於以下：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+ 
| b | | | | | | | | l | l | l | l | l | l | l | l | 
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+ 

byte b被放置在結構的開始（開始索引0）。它佔用一個字節，所以下一個字段的起始索引將爲1（或更大）。 long l將佔用8個字節，因此它必須以8的倍數開始索引。運行時將嘗試將該字段放置在下一個可能的索引處，以使結構體的大小超出其所需的大小。這就是爲什麼它將被放置在起始偏移8處。

字節1到7將因此最終未被任何字段struct A佔用。它們不被A的任何字段所使用，並且因爲.NET對象在內存中不互相覆蓋，所以沒有任何東西可以使用或訪問這7個字節。它們僅保留爲A的實例，但不包含任何內容，因此它們的空間實際上被浪費了。

Answer 3

計算機體系結構將最小可尋址空間確定爲「單詞」。例如，在32位體系結構中，字是32位或4字節。對於64位體系結構來說它是它的兩倍。處理器操作對字而不是字節進行處理。

因此，想象在32位體系結構上的struct MyStruct {byte a; long b;}，這需要3個字（12個字節）。而在64位體系結構中，這需要16個字節。

// 8-bit word size (3 1-byte words or 3 bytes) - this is the most compact it can be, but we don't use 8-bit processors. 
|1|1|2|3|4|5|6|7|8| 
|a|b|b|b|b|b|b|b|b| 

// 32-bit word size (3 4-byte words or 12 bytes) 
|1234|1234|1234| 
|a---|bbbb bbbb| 

// 64-bit word size (2 8-byte words or 16-bytes) 
|12345678|12345678| 
|a-------|bbbbbbbb|