.NET CLR 最小内存分配（32/64 位）

Question

我试图找到可在 32 位和 64 位系统中通过 CLR 分配的最低内存块的底部。在我看来，在 32 位系统上，它将以 4 字节块分配，而在 64 位系统上，它将以 8 字节块分配。如果为真，Int32 在 64 位系统上是否需要 8 个字节的地址 space？

Answer 1

如果检查以下代码：

public class Numbers
{
    public Int16 A = 1;
    public Int32 B = 2;
    public Int64 C = 3;
    public UInt16 D = 4;
    public UInt32 E = 5;
    public UInt64 F = 6;
    public short G = 7;
    public int H = 8;
}

使用 x64 作为目标平台进行编译和运行在反汇编视图中查看时会产生以下指令：

7:         public Int16 A = 1;
mov         rcx,qword ptr [rbp+50h]  
mov         word ptr [rcx+24h],1  

 8:         public Int32 B = 2;
mov         rcx,qword ptr [rbp+50h]  
mov         dword ptr [rcx+18h],2  

 9:         public Int64 C = 3;
mov         ecx,3  
movsxd      rcx,ecx  
mov         rax,qword ptr [rbp+50h]  
mov         qword ptr [rax+8],rcx  

10:         public UInt16 D = 4;
mov         rcx,qword ptr [rbp+50h]  
mov         word ptr [rcx+26h],4  

11:         public UInt32 E = 5;
mov         rcx,qword ptr [rbp+50h]  
mov         dword ptr [rcx+1Ch],5  

12:         public UInt64 F = 6;
mov         ecx,6  
movsxd      rcx,ecx  
mov         rax,qword ptr [rbp+50h]  
mov         qword ptr [rax+10h],rcx  

13:         public short G = 7;
mov         rcx,qword ptr [rbp+50h]  
mov         word ptr [rcx+28h],7  

14:         public int H = 8;
mov         rcx,qword ptr [rbp+50h]  
mov         dword ptr [rcx+20h],8  
mov         rcx,qword ptr [rbp+50h]

从这里可以看出，它根据数据类型分配了 2、4 和 8 个字节。它不是这样分配处理器字长的块，在 Windows 上一个字总是 16 位，一个双字总是 32 位，而在 x64 上你有四字。

为了证明这一点，您可以查看内存中的地址 space 以及这些值是如何堆叠的：

现在您必须注意，由于所有内存都由 CLR 管理，因此这并不总是可预测的行为。从我的示例中可以看出，它为 Int64 和 UInt64 分配了 8 个字节，为 Int32、UInt32 和 int 分配了 4 个字节，为 UInt16 和 short 分配了 2 个字节。

如果我们使用更小的数字，例如 byte 或 bool，如下所示：

public class Numbers
{
    public byte I = 10;
    public bool J = true;
}

我们得到另一个结果：

 7:         public byte I = 10;
mov         rcx,qword ptr [rbp+50h]  
mov         byte ptr [rcx+8],0Ah  

 8:         public bool J = true;
mov         rcx,qword ptr [rbp+50h]  
mov         byte ptr [rcx+9],1

现在它使用字节，并且每个只使用 1 个字节。

对象以 64 位块的形式存在于堆中：

然而，CLR 并不总是以这种方式在内存中组织它。从堆映射中可以看出，CLR 为对象分配了一个 64 字节的块，并试图将所有对象块放入其中。它使用尽可能多的聪明才智来做到这一点。

我尝试了几个不同的版本，分配 space 取决于行为，如果 CLR 分配太少，它将重新分配到其他地方并移动指针，例如前 8 个字节地址 space 用于保存 3，然后它在前 4 个字节中有一些与对象相关的数据，从而与其他数据共享这 8 个字节。它将继续这样做，直到它需要 space 来保存 'C' 的值。它这样做的一种方法是查看它是否可以将 C 向上移动以获得占用的 space。

因此，为了回答您的问题，它将分配的最小块因应用程序以及 CLR 选择为您的程序组织内存的方式而异。您不应该将您的类型视为内存块，认为它们的大小代表了保存它们的 max/min 值所需的最大内存。

一个好的经验法则是认为它分配了类型调用所需的最大值 space，四舍五入到字节，但是由于 CLR 会为您管理所有这些，您实际上不需要担心它。 .NET 上的内存注意事项应侧重于对象创建和生命周期管理，而不是值类型。

.NET CLR 最小内存分配（32/64 位）

.NET CLR Smallest Memory Allocation (32/64-bit)

.net

clr

garbage-collection