.NET 中具有深度继承的类的内存分配

Posted 2023-02-21

【中文标题】.NET 中具有深度继承的类的内存分配

【英文标题】：Memory allocation for a class that has deep inheritance in .NET

【发布时间】：2011-01-23 20:50:41

【问题描述】：

如果我有 A, B, C, D, E 类和 X, Y, Z 之类的接口，并为这样的系统建模：

class B : A, X
class C : B, Y
class D : C, Z
class E : D

如果A 是一个抽象基类并且E 是感兴趣的类，那么当我创建E 的一个实例时，它是否会在E 之外又创建A, B, C, D, X, Y, Z 的实例？

如果是这样，这会产生巨大的性能开销吗？不是内存，而是运行时和 GC。

【参考方案1】：

是的，它会创建 A、B、C 和 D 的“嵌入式”实例 不，它不会创建 X、Y 和 Z 的实例（因为它们是接口）

内存分配或 GC（ABCD）没有额外的开销，因为 E 的实例被分配为 1 个块。任何运行时开销都将完全取决于所涉及的构造函数。

总会有一个构造函数链（从 E 到 A）在执行，可能是默认构造函数，但也可以在 1 级调用多个构造函数。

【讨论】：

抱歉，没有继承创建的实例！

@Obalix，注意嵌入的引号。但是，是的，最终只涉及 1 个实例。

感谢 Henk，所以在这种情况下，例如，如果您要将这些类合并为一个没有继承的类，它们在内存、GC 和运行时性能方面是否几乎相同？

【参考方案2】：

继承扩展了 Type 并且不创建实例。您有一个 E 实例，其中包含由 A、B、C、D 和 E 定义的数据。它提供由这些类以及接口 X、Y 和 Z 定义的方法和属性访问器。

【参考方案3】：

它将创建一个对象 - E 的一个实例 - 但这将包括类层次结构中声明的所有字段。 （接口不能声明字段，因此它们与对象本身的数据无关。）只有字段（以及影响布局的任何属性，诚然）才会对对象占用的内存做出贡献。

对 E 实例的引用可以“转换”为 A、B、C、D、X、Y 或 Z 类型的引用，作为保持身份的引用转换 - 即它仍然是对同一个对象。

【讨论】：

谢谢乔恩。当您将 E 转换为上述任何一种时，它会创建一个新实例吗？我认为它适用于基类，对吧？但是对于接口呢？

另外，例如，如果您要将这些类合并为一个没有继承的类，它们在内存、GC 和运行时性能方面是否几乎相同？

@Joan：你不转换E的实例，只是对实例的引用'转换'，这很便宜。

谢谢 Henk，它是如何工作的？你的意思是引用指针被转换为另一种类型？实际上我认为所有的引用指针都是一样的，即没有关于它所指向的信息。

@Joan：在编译时它有很多关于它所指向的信息，即使在非托管语言中也是如此。 .NET 将其扩展到运行时，CLR 验证正确的转换。但是没有物理转换。