类 实例的内存对齐

Question

我最近 interesting article 阅读了有关性能的内容。

在那里，作者定义struct如下：

public struct DecisionTreeNode
{
  public short ShortValue;
  public float FloatValue;
  public byte ByteVal1;
  public byte ByteVal2;
}

这个 struct 的实例是 8 个字节。

一切都清楚了，但后来他建议为了获得性能，作者写道：

This [memory] alignment issue means it can be a fair bit more expensive to load the non aligned value. Luckily, the fix is really simple, you just swap the order of the fields in your class definition.

所以他这样做了：

public struct DecisionTreeNode
{
  public float FloatValue;
  public short ShortValue;
  public byte ByteVal1;
  public byte ByteVal2;
}

class 中字段的顺序如何影响实例在内存中的存储方式？它如何影响提到的对齐方式？

Answer 1

你的解释很好:

https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.runtime.interopservices.structlayoutattribute.pack?view=netframework-4.7

https://kalapos.net/Blog/ShowPost/DotNetConceptOfTheWeek13_DotNetMemoryLayout

一切都是关于Pack字段的（是其最大元素的大小或指定的packing size属性=> [StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack=X)] 取小者）。

根据 Pack 字段，结构将字段按顺序分组为 Pack 大小并添加空字节以适应 Pack 字段。

struct => 1byte + 8byte + 1byte => Pack field => 8 => 8 + 8 + 8 = 24bytes

struct => 1byte + 1byte + 8byte => Pack field => 8 => 8 (1+1+6 empty bytes) + 8 = 16 bytes。

如您所见，始终使用 Pack 字段大小对字段进行分组。