为啥 System.DateTime 结构的布局类型为 Auto？

Posted 2023-02-18

【中文标题】为啥 System.DateTime 结构的布局类型为 Auto？

【英文标题】：Why does the System.DateTime struct have layout kind Auto?为什么 System.DateTime 结构的布局类型为 Auto？

【发布时间】：2014-03-19 20:18:53

【问题描述】：

结构System.DateTime 及其表亲System.DateTimeOffset 将其结构布局类型设置为“自动”。这可以通过以下方式看到：

typeof(DateTime).IsAutoLayout    /* true */

或：

typeof(DateTime).StructLayoutAttribute.Value    /* Auto */

或者可以从声明的IL中看出：

.class public auto ansi serializable sealed beforefieldinit System.DateTime
              ¯¯¯¯

通常，使用 C# 编写的结构（即不是枚举的 .NET 值类型）将具有“顺序”布局（除非已应用 StructLayoutAttribute 来指定另一个布局）。

我搜索了一些常见的 BCL 程序集，DateTime 和 DateTimeOffset 是我发现的唯一公开可见的结构。

有人知道为什么DateTime 有这种不寻常的结构布局吗？

【问题讨论】：

有趣的事实。 Auto 上的文档说 运行时会自动为非托管内存中的对象成员选择适当的布局。使用此枚举成员定义的对象不能暴露在托管代码之外。尝试这样做会产生异常。 也许这仅用于强制在托管代码中使用。其原因可能是布局在 .NET 历史中多次更改（只是一个假设）。更多：msdn.microsoft.com/en-us/library/…

auto 似乎还可以，也许问题应该是为什么其他类型很少使用它。

@ZoolWay 我也沿着这些思路思考。请注意，我们仍然可以在 C# 中使用 DateTime* 指针类型和 unsafe 上下文，例如这个程序可以正常工作：unsafe int[] memory = 123, 456, 789, 333, 666, 999, ; fixed (int* pointer = &memory[0]) var pointer2 = (DateTime*)pointer; Console.WriteLine(pointer2->DayOfWeek); pointer2 += 2; Console.WriteLine(pointer2->DayOfWeek); 。

【参考方案1】：

这需要推测，这个决定是在 很久 之前做出的，远在 .NET 1.0 发布之前。 System.DateTime 上的属性充其量只是一个微优化，在 .NET 代码中并不少见。这有点合适，结构只有一个字段，所以布局从来没有任何问题。内部 CustomAttribute 结构的那些可能是由同一个程序员完成的。也没关系，非托管代码永远不会看到它们。

System.DateTimeOffset 的那个是在很久以后才完成的，几乎可以肯定是一个复制粘贴错误。

那个程序员侥幸逃脱，CLR 没有理由从顺序版本重新安排布局。当结构包含足够大以容纳另一个小字段的字段之间的填充时，会使用自动布局进行重新排列。 DateTimeOffet 的情况并非如此。

当您为 DateTimeOffset 提交反馈报告时，您可能会让 Microsoft 专家注意这一点。这是错误的。将其发布到 connect.microsoft.com

【讨论】：

有趣。将考虑提交该错误报告。但是结构TimeSpan和DateTime一样古老，它也只有一个实例字段，那么为什么这个“微优化”不适用于TimeSpan呢？你有什么想法吗？

TimeSpan 是 [ComVisible(true)]，不像 DateTime。

Submitted to Connect.

你确定DateTime 上的自动布局真的是无辜的，因为DateTime 只有一个字段吗？我希望您会在另一个线程中阅读an answer I just submitted，其中单字段结构（类似于DateTime）上的自动布局似乎传播到具有顺序布局的“复合”结构的布局。如果您知道这是否符合预期，也许您可​​以在那里发表评论。

当然，它不再尝试保持顺序。您可以在 SSCLI20 源代码 src/clr/vm/fieldmarshaler.cpp 中看到这一点，搜索“fDisqualifyFromManagedSequential”。