如何在C＃中打包小數據類型

Question

我不打算提高性能或內存使用率，這個問題純粹是出於好奇。

主要問題鑒於以下類，C＃編譯器（Mono + .NET）將兩個short變量打包成4個字節或者它們將消耗8個字節（帶對齊）？

public class SomeClass {
    short a;
    short b;
}

次要問題如果對上述問題的答案不是4個字節，那么以下替代方案是否會提供任何優勢（其中SomeClass的使用量非常大）：

// Warning, my bit math might not be entirely accurate!
public class SomeClass {
    private int _ab;

    public short a {
        get { return _ab & 0x00ff; }
        set { _ab |= value & 0x00ff;
    }
    public short b {
        get { return _ab >> 8; }
        set { _ab |= value << 8; }
    }
}

Answer 1

這取決於運行時，正如@David_M所說，但您可以使用[StructLayout]屬性強制它，該屬性具有可用於控制打包的Pack成員。 或者，您可以使用[FieldOffset]手動布局結構的成員（甚至重疊，這是您在.NET中實現聯合的方式）。

Answer 2

這取決於運行時，而不是編譯器。 您可以使用[StructLayout]覆蓋默認行為，這可能有所幫助 - 盡管默認行為應該沒問題。

話雖這么說，如果最小化總大小是絕對要求，您可能需要考慮struct而不是class 。 使用類時，類的每個實例都會增加很多開銷。 在syncblk，TypeHandle等之間，以及引用（在64位系統上是另外8個字節）對象實例使用相當數量的“額外”內存超出你的兩個短路。 有關詳細信息，請參閱“CLR如何創建運行時對象” 。

將數據存儲到一組值類型中可以完全避免這種情況，並將實例總數減少到每個8字節（加上收集開銷）。 當然，這會改變使用方面的語義，但是如果你只使用兩個短路，這將減少你的類型所涉及的開銷量，特別是在64位系統上。

Answer 3

實際布局取決於運行時，因為其他人已經評論主要是因為您可以跨多個平台運行相同的代碼。

是的，如果有許多物體可以節省空間。 您正在尋找的是LayoutKind（StructLayout屬性）。 它可以讓你隨心所欲地打包成員。 例如，使用Sequential，它將確保它緊湊。

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public class SomeClass {
    short a;
    short b;
}

有關詳細信息，請查看MSDN- Structlayout