.net 框架中值类型和引用类型的内存分配

Posted 2023-02-21

【中文标题】.net 框架中值类型和引用类型的内存分配

【英文标题】：memory allocation of value types and reference types in .net framework

【发布时间】：2010-11-10 22:56:35

【问题描述】：

是否有一篇我可以阅读的高级文章可以解释如何在 .net 框架中为不同类型（值和引用）分配内存。

例如，我们知道值类型是在堆栈上分配的空间，但它是如何管理的？

还有如何在堆中管理引用类型以及实际值存储在哪里。 （引用类型和任何Class一样都会包含很多值类型，它们保存在哪里以及如何管理）

【参考方案1】：

记住规则，引用类型总是去堆，而值类型总是去它们被声明的地方。如果值类型在方法之外声明，但在引用类型内，它将被放置在堆上的引用类型中。

【参考方案2】：

值类型在定义的地方“分配”。

这意味着什么取决于你在哪里定义它：

在类/结构中，作为该结构中的字段，扩大内存中的类/结构以适应其中的值类型值 作为方法中的局部变量、堆栈中、寄存器或生成类中的字段（使用“闭包”时），具体取决于优化 作为方法的参数，在堆栈上或作为寄存器，具体取决于优化

引用类型是一种对偶值。引用类型本质上是一个指针，并且指针值遵循与值类型相同的“分配”规则，但是一旦将值存储在其中，即。对一个对象的引用，该对象在其他地方的堆上。

换句话说，引用变量本身是作为值类型“分配”的，但它所引用的对象是在堆上的。

当您从一个类构造一个对象时，会在堆上分配空间以适应该类的所有字段 + 该空间中的一些开销。

我似乎记得 Jon Skeet 有一篇关于这个主题的文章，我相信他很快就会给出答案，敬请期待。

【讨论】：

他在那里，而我正在输入答案。

【参考方案3】：

这比您想象的要复杂。即使您声称“在堆栈上分配值类型”也不正确。例如：

class Foo

    int x;

int 是一个值类型，但 x 的值将始终在堆上，因为它将与类 Foo 实例的其余数据一起存储。

此外，匿名函数和迭代器块的捕获变量使生活变得更加棘手。

我有一个article about C# heap/stack memory，您可能会觉得有用，但您可能还想阅读 Eric Lippert 在"The stack is an implementation detail" 上的博客文章。特别是，未来的 C# 编译器可以决定将其所有局部变量存储在堆上，使用堆栈来保存对在方法开始时创建的实例的引用......这不会违反 C# 规范全部。

【参考方案4】：

这篇文章看起来很先进，但又不过分。它应该可以让您更好地理解：

http://www.simple-talk.com/dotnet/.net-framework/understanding-garbage-collection-in-.net/

【参考方案5】：

当一个方法被调用时，值类型所需的空间量是预先知道的（它可以由编译器计算出来）。该空间在堆栈上分配，并且仅在方法调用期间可用。对于每个新方法调用，堆栈上使用的内存都会增长，而当方法退出时，它会缩小到之前的级别。

引用类型在堆上分配。堆基本上是用于该目的的一块内存。存储在堆上的对象主要是存储在分配给对象的内存中的对象的字段。因此，值类型字段存储在堆上的对象“内部”。引用类型字段存储为对被引用对象的引用（或指针）。堆上的内存由垃圾回收管理。这是一个复杂的主题，但简短的故事是分配给堆上未使用对象的内存被释放，因此有资格被垃圾收集器定期重用。