百度360必应搜狗淘宝本站头条
当前位置:网站首页 > 编程字典 > 正文

在C#中计算类型大小

toyiye 2024-06-21 12:38 15 浏览 0 评论

起因

在C#计算类型大小,有3种(我知道的),分别为:Marshal.SizeOf<T>()和Unsafe.SizeOf<T>()及sizeof.

在C#中获取类型在内存中分配大小的几种方式

注意事项

这3种方式使用顺序为: sizeof > Unsafe.SizeOf<T> > Marshal.SizeOf<T>()

反编译工具这里使用的是DnSpy,没有使用ILSpy,是因为DnSpy可以直接进行断点调试.

测试代码:

int valSize = sizeof(int);    //计算基本类型大小(在编译时,就确定类型大小)
Console.WriteLine(valSize);  

Console.WriteLine(Marshal.SizeOf<int>());

Console.WriteLine(Unsafe.SizeOf<int>());

反编译代码为:

int valSize = 4;   //从反编译的代码,看到这里已经类型的大小
Console.WriteLine(valSize);

Console.WriteLine(Marshal.SizeOf<int>());
Console.WriteLine(Unsafe.SizeOf<int>());

接着看Marshal.Sizeof<T>()的代码:

//1. 在内部,获取泛型类型的信息
public static int SizeOf<T>()
{
    return Marshal.SizeOf(typeof(T));
}

//2. 根据类型信息
public static int SizeOf(Type t)
{
    if (t == null)
    {
        throw new ArgumentNullException("t");
    }
    if (!t.IsRuntimeImplemented())
    {
        throw new ArgumentException(SR.Argument_MustBeRuntimeType, "t");
    }
    if (t.IsGenericType)
    {
        throw new ArgumentException(SR.Argument_NeedNonGenericType, "t");
    }
    return Marshal.SizeOfHelper(t, true);
}

//3. 根据类型信息,(这里调用c/cpp实现的函数,应该是CLR中的函数)从CLR获取该类型的大小
[MethodImpl(MethodImplOptions.InternalCall)]
internal static extern int SizeOfHelper(Type t, bool throwIfNotMarshalable);

最后看UnSafe.Size<T>的代码:

[NonVersionable]
[MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
public static int SizeOf<T>()
{
    return sizeof(T);   //竟然是用sizeof,好神奇
}

那吗? 在测试的代码中Unsafe.SizeOf<int>()为什么没有像sizeof(int)在编译后,变为常量4呢?那么我们去看UnSafe的源码,去看看里面有什么神奇的?

[Intrinsic]
[MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
public static int SizeOf<T>()
{
    // This method is implemented by the toolchain
    throw new PlatformNotSupportedException();

    // sizeof !!0      
    // ret
}

在方法代码中,没有具体的实现,这和我们在看DnSpy看的代码不一致呀! 不过在代码中有IL注释,那么我们去看看DnSpy中的SizeOf的IL代码是什么样的?

// Token: 0x0600000B RID: 11 RVA: 0x00002960 File Offset: 0x00000D60
.method public hidebysig static
    int32 SizeOf<T>() cil managed aggressiveinlining 
{
	.custom instance void System.Runtime.Versioning.NonVersionableAttribute::.ctor() = (
		01 00 00 00
	)
	// Header Size: 12 bytes
	// Code Size: 7 (0x7) bytes
	.maxstack 1

	 /* 0x00000D6C FE1C0100001B */ 
  IL_0000: sizeof    !!T    
    /* 0x00000D72 2A           */    
  IL_0006: ret
} // end of method Unsafe::SizeOf

对比源码和反编译代码,发现UnSafe.SizeOf是编译的时候,调用sizeof对类型计算大小.至于为什么没有和直接调用sizeof一样,会在下边得出结果.

性能对比和生成汇编代码对比

在这里使用Benchmark.DotNet进行性能对比和生成汇编代码对比. .Net版本为.Net 6 预览2(2021年初所写,所以当时使用的是.Net 6预览版, 现在已经是.Net 7预览版)

[MemoryDiagnoser]
[DisassemblyDiagnoser]
public class SizeOfTest
{
    [Benchmark]
    public void SizeOf()
    {
        for (int i = 0; i < 10000000; i++)
        {
            int size = sizeof(int);
            if (size > 0)
            {

            }
        }
    }

    [Benchmark]
    public void UnSafeSizeOf()
    {
        for (int i = 0; i < 10000000; i++)
        {
            int size = Unsafe.SizeOf<int>();
            if (size > 0)
            {

            }
        }
    }

    [Benchmark]
    public void MarshalSizeOf()
    {
        for (int i = 0; i < 10000000; i++)
        {
            int size = Marshal.SizeOf<int>();
            if (size > 0)
            {

            }
        }
    }
}

使用Benchmark.DotNet分别对sizeof/UnSafe.SizeOf/Marshal.SizeOf进行对比

下面看通过Benchmark.DotNet对测试方法,生成的汇编代码:

//SizeOf
; dotnet_perf.SizeOfTest.SizeOf()
       xor       eax,eax
M00_L00:
       inc       eax
       cmp       eax,989680
       jl        short M00_L00
       ret
; Total bytes of code 12

//UnSafeSizeOf
; dotnet_perf.SizeOfTest.UnSafeSizeOf()
       xor       eax,eax
M00_L00:
       inc       eax
       cmp       eax,989680
       jl        short M00_L00
       ret
; Total bytes of code 12

//MarshalSizeOf
; dotnet_perf.SizeOfTest.MarshalSizeOf()
       push      rdi
       push      rsi
       sub       rsp,28
       xor       esi,esi
       mov       rcx,offset MT_System.Int32
       call      CORINFO_HELP_TYPEHANDLE_TO_RUNTIMETYPE
       mov       rdi,rax
M00_L00:
       mov       rcx,rdi
       call      System.Runtime.InteropServices.Marshal.SizeOf(System.Type)
       inc       esi
       cmp       esi,989680
       jl        short M00_L00
       add       rsp,28
       pop       rsi
       pop       rdi
       ret
; Total bytes of code 51
; System.Runtime.InteropServices.Marshal.SizeOf(System.Type)
       push      rdi
       push      rsi
       sub       rsp,28
       mov       rsi,rcx
       test      rsi,rsi
       je        near ptr M01_L02
       mov       rcx,offset MT_System.RuntimeType
       cmp       [rsi],rcx
       jne       short M01_L00
       mov       rcx,rsi
       mov       rax,[rsi]
       mov       rax,[rax+60]
       call      qword ptr [rax+10]
       test      eax,eax
       jne       short M01_L01
       mov       rcx,rsi
       mov       edx,1
       add       rsp,28
       pop       rsi
       pop       rdi
       jmp       near ptr System.Runtime.InteropServices.Marshal.SizeOfHelper(System.Type, Boolean)
M01_L00:
       mov       rcx,offset MT_System.ArgumentException
       call      CORINFO_HELP_NEWFAST
       mov       rsi,rax
       mov       ecx,7EC1
       mov       rdx,7FFA0A6C4020
       call      CORINFO_HELP_STRCNS
       mov       rcx,rax
       xor       edx,edx
       call      System.SR.GetResourceString(System.String, System.String)
       mov       rdi,rax
       mov       ecx,208C
       mov       rdx,7FFA0A6C4020
       call      CORINFO_HELP_STRCNS
       mov       r8,rax
       mov       rdx,rdi
       mov       rcx,rsi
       call      System.ArgumentException..ctor(System.String, System.String)
       mov       rcx,rsi
       call      CORINFO_HELP_THROW
M01_L01:
       mov       rcx,offset MT_System.ArgumentException
       call      CORINFO_HELP_NEWFAST
       mov       rsi,rax
       mov       ecx,805D
       mov       rdx,7FFA0A6C4020
       call      CORINFO_HELP_STRCNS
       mov       rcx,rax
       xor       edx,edx
       call      System.SR.GetResourceString(System.String, System.String)
       mov       rdi,rax
       mov       ecx,208C
       mov       rdx,7FFA0A6C4020
       call      CORINFO_HELP_STRCNS
       mov       r8,rax
       mov       rdx,rdi
       mov       rcx,rsi
       call      System.ArgumentException..ctor(System.String, System.String)
       mov       rcx,rsi
       call      CORINFO_HELP_THROW
M01_L02:
       mov       rcx,offset MT_System.ArgumentNullException
       call      CORINFO_HELP_NEWFAST
       mov       rsi,rax
       mov       ecx,208C
       mov       rdx,7FFA0A6C4020
       call      CORINFO_HELP_STRCNS
       mov       rdx,rax
       mov       rcx,rsi
       call      System.ArgumentNullException..ctor(System.String)
       mov       rcx,rsi
       call      CORINFO_HELP_THROW
       int       3
; Total bytes of code 313

从sizeof和UnSafe.SizeOf汇编代码对比,发现sizeof和UnSafe.SizeOf是一样的.至于在反编译的时候,看的结果为什么不一样?sizeof是在编译时是由编译器计算出的,而UnSafe.SizeOf是JIT在运行时计算出的.

个人能力有限,如果您发现有什么不对,请私信我

如果您觉得对您有用的话,可以点个赞或者加个关注,欢迎大家一起进行技术交流

相关推荐

为何越来越多的编程语言使用JSON(为什么编程)

JSON是JavascriptObjectNotation的缩写,意思是Javascript对象表示法,是一种易于人类阅读和对编程友好的文本数据传递方法,是JavaScript语言规范定义的一个子...

何时在数据库中使用 JSON(数据库用json格式存储)

在本文中,您将了解何时应考虑将JSON数据类型添加到表中以及何时应避免使用它们。每天?分享?最新?软件?开发?,Devops,敏捷?,测试?以及?项目?管理?最新?,最热门?的?文章?,每天?花?...

MySQL 从零开始:05 数据类型(mysql数据类型有哪些,并举例)

前面的讲解中已经接触到了表的创建,表的创建是对字段的声明,比如:上述语句声明了字段的名称、类型、所占空间、默认值和是否可以为空等信息。其中的int、varchar、char和decimal都...

JSON对象花样进阶(json格式对象)

一、引言在现代Web开发中,JSON(JavaScriptObjectNotation)已经成为数据交换的标准格式。无论是从前端向后端发送数据,还是从后端接收数据,JSON都是不可或缺的一部分。...

深入理解 JSON 和 Form-data(json和formdata提交区别)

在讨论现代网络开发与API设计的语境下,理解客户端和服务器间如何有效且可靠地交换数据变得尤为关键。这里,特别值得关注的是两种主流数据格式:...

JSON 语法(json 语法 priority)

JSON语法是JavaScript语法的子集。JSON语法规则JSON语法是JavaScript对象表示法语法的子集。数据在名称/值对中数据由逗号分隔花括号保存对象方括号保存数组JS...

JSON语法详解(json的语法规则)

JSON语法规则JSON语法是JavaScript对象表示法语法的子集。数据在名称/值对中数据由逗号分隔大括号保存对象中括号保存数组注意:json的key是字符串,且必须是双引号,不能是单引号...

MySQL JSON数据类型操作(mysql的json)

概述mysql自5.7.8版本开始,就支持了json结构的数据存储和查询,这表明了mysql也在不断的学习和增加nosql数据库的有点。但mysql毕竟是关系型数据库,在处理json这种非结构化的数据...

JSON的数据模式(json数据格式示例)

像XML模式一样,JSON数据格式也有Schema,这是一个基于JSON格式的规范。JSON模式也以JSON格式编写。它用于验证JSON数据。JSON模式示例以下代码显示了基本的JSON模式。{"...

前端学习——JSON格式详解(后端json格式)

JSON(JavaScriptObjectNotation)是一种轻量级的数据交换格式。易于人阅读和编写。同时也易于机器解析和生成。它基于JavaScriptProgrammingLa...

什么是 JSON:详解 JSON 及其优势(什么叫json)

现在程序员还有谁不知道JSON吗?无论对于前端还是后端,JSON都是一种常见的数据格式。那么JSON到底是什么呢?JSON的定义...

PostgreSQL JSON 类型:处理结构化数据

PostgreSQL提供JSON类型,以存储结构化数据。JSON是一种开放的数据格式,可用于存储各种类型的值。什么是JSON类型?JSON类型表示JSON(JavaScriptO...

JavaScript:JSON、三种包装类(javascript 包)

JOSN:我们希望可以将一个对象在不同的语言中进行传递,以达到通信的目的,最佳方式就是将一个对象转换为字符串的形式JSON(JavaScriptObjectNotation)-JS的对象表示法...

Python数据分析 只要1分钟 教你玩转JSON 全程干货

Json简介:Json,全名JavaScriptObjectNotation,JSON(JavaScriptObjectNotation(记号、标记))是一种轻量级的数据交换格式。它基于J...

比较一下JSON与XML两种数据格式?(json和xml哪个好)

JSON(JavaScriptObjectNotation)和XML(eXtensibleMarkupLanguage)是在日常开发中比较常用的两种数据格式,它们主要的作用就是用来进行数据的传...

取消回复欢迎 发表评论:

请填写验证码