为什么我的一系列结构占用这么多的内存？
问题： Micro Framework如何为结构数组分配内存？
带有代码复制的BitBucket存储库。
上下文和细节
我正在使用固定大小的阵列进行队列插入处理来自USB键盘的击键延迟。 我使用一个struct来表示关键的向上和向下事件以及延迟。
public struct QueuedEvent
{
public readonly EventType Type; // Byte
public readonly byte KeyPressed;
public readonly TinyTimeSpan Delay; // Int16
public readonly static QueuedEvent Empty = new QueuedEvent();
}
public enum EventType : byte
{
None = 0,
Delay = 1,
KeyDown = 2,
KeyUp = 3,
KeyPress = 4,
}
public class FixedSizeQueue
{
private readonly QueuedEvent[] _Array;
private int _Head = 0;
private int _Tail = 0;
public FixedSizeQueue(int size)
{
_Array = new QueuedEvent[size];
}
// Enqueue and Dequeue methods follow.
}
我会认为我的QueuedEvent会占用内存中的4个字节，但基于查看垃圾收集器的调试输出（特别是VALUETYPE和SZARRAY类型），它实际上每个字节占用84个字节！ 这让我感到不可思议！ （实际上每个字节看起来都是84个字节，因为如果我分配了512个字节，我会得到一个OutOfMemoryException异常，因为我有大约20kB的RAM空间，所以我应该能够轻松地分配512个字节）。
问题（再次）： Micro Framework如何管理为可以适合4的结构分配84个字节？
垃圾收集器数字
这里有一个不同大小的QueuedEvent数组的QueuedEvent （在我分配0时减去金额后）：
+--------+-----------+-----------+---------+------------+-------+
| Number | VALUETYPE | B/Q'dEvnt | SZARRAY | B/Q'edEvnt | Total |
| 16 | 1152 | 72 | 192 | 12 | 84 |
| 32 | 2304 | 72 | 384 | 12 | 84 |
| 64 | 4608 | 72 | 768 | 12 | 84 |
| 128 | 9216 | 72 | 1536 | 12 | 84 |
+--------+-----------+-----------+---------+------------+-------+
基于SZARRAY数字，我猜我的QueuedEvent字段正在与Int32边界对齐，因此占用了12个字节。 但我不知道额外的72个字节来自哪里。
编辑：我通过调用Debug.GC(true)并观察我在调试器输出中获得的转储得到这些数字。 我还没有找到一个确切标识每个数字的含义的参考。
我意识到我可以简单地分配一个int[] ，但这意味着我失去了良好的封装和结构的任何类型安全。 我真的很想知道微架构中结构的真实成本。
我的TinyTimeSpan非常类似于常规的TimeSpan不同之处在于使用Int16代表毫秒数，而不是代表100ns代码的Int64。
public struct TinyTimeSpan
{
public static readonly TinyTimeSpan Zero = new TinyTimeSpan(0);
private short _Milliseconds;
public TinyTimeSpan(short milliseconds)
{
_Milliseconds = milliseconds;
}
public TinyTimeSpan(TimeSpan ts)
{
_Milliseconds = (short)(ts.Ticks / TimeSpan.TicksPerMillisecond);
}
public int Milliseconds { get { return _Milliseconds; } }
public int Seconds { get { return _Milliseconds * 1000; } }
}
我使用FEZ Domino作为硬件。 这完全有可能是硬件特定的。 另外，Micro Framework 4.1。
编辑 - 更多的测试和评论的答案
我跑了一大堆更多的测试（这次在模拟器中，不是在真正的硬件上，但QueuedEvent的数字是相同的，所以我假设我的硬件在其他测试中是相同的）。
带有代码复制的BitBucket存储库。
以下整体类型和结构不会像VALUETYPE那样吸引任何开销：
但是， Guid确实：每个使用36个字节。
空的静态成员确实分配VALUETYPE ，使用72个字节（比数组中的同一个结构少12个字节）。
将数组分配为static成员不会改变任何内容。
在Debug或Release模式下运行没有区别。 我不知道如何在没有调试器的情况下获取GC调试信息。 但是Micro Framework被解释了，所以我不知道非连接的调试器会有什么影响。
Micro Framework不支持unsafe代码。 它也不支持StructLayout Explicit （在技术上它支持，但没有FieldOffset属性）。 StructLayout Auto和Sequential没有区别。
以下是几个更多的结构和他们测量的内存分配：
// Uses 12 bytes in SZARRAY and 24 in VALUETYPE, total = 36 each
public struct JustAnInt32
{
public readonly Int32 Value;
}
// Uses 12 bytes in SZARRAY and 48 in VALUETYPE, total = 60 each
// Same as original QueuedEvent but only uses integral types.
public struct QueuedEventSimple
{
public readonly byte Type;
public readonly byte KeyPressed;
public readonly short DelayMilliseconds;
// Replacing the short with TimeSpan does not change memory usage.
}
// Uses 12 bytes in SZARRAY and 12 in VALUETYPE, total = 24 each
// I have to admit 24 bytes is a bit much for an empty struct!!
public struct Empty
{
}
看来每次我使用自定义结构时，都会产生一些开销。 无论我在结构中包含什么， SZARRAY总是需要12个字节。 所以我试过这个：
// Uses 12 bytes in SZARRAY and 36 in VALUETYPE, total = 48 each
public struct DifferentEntity
{
public readonly Double D;
public readonly TimeSpan T;
}
// Uses 12 bytes in SZARRAY and 108 in VALUETYPE, total = 120 each
public struct MultipleEntities
{
public readonly DifferentEntity E1;
public readonly DifferentEntity E2;
}
// Uses 12 bytes in SZARRAY and 60 in VALUETYPE, total = 72 each
// This is equivalent to MultipleEntities, but has quite different memory usage.
public struct TwoDoublesAndTimeSpans
{
public readonly double D1;
public readonly TimeSpan T1;
public readonly double D2;
public readonly TimeSpan T2;
}
轻微编辑
在发布我自己的答案后，我意识到每个项目在SZARRAY始终有12个字节的开销。 所以我测试了一个object[] 。 参考类型在Micro Framework中每个消耗12个字节。
一个空的struct public struct Empty { }每个消耗24个字节。
根据我的测试，我猜测Micro Framework中的ValueTypes不像我们习惯在桌面CLR上那样是真正的值类型。 至少，他们正在装盒。 而且还可能存在另一层级的间接性。 这些成本发生在（对于嵌入式平台而言相当大的）内存开销。
我将在我的FixedSizedQueue转换为int[] 。
实际上，我最终使用了UInt32[]并添加了一些扩展方法来包装位。
我在源代码中搜索了一下，但找不到任何有用的东西（我真的不知道要找什么）。
链接地址: http://www.djcxy.com/p/28059.html