值类型何时存储在堆栈（C#）中？

Posted 2023-02-21

【中文标题】值类型何时存储在堆栈（C#）中？

【英文标题】：When are value types stored in stack(C#)?

【发布时间】：2013-08-24 22:02:12

【问题描述】：

当我阅读下一本书“值和引用类型”一章时，我想到了一个问题：“值类型何时存储在堆栈中”？原因程序员无法在类外初始化任何值类型。因为当我们在类中初始化一些值类型的变量时，变量存储在堆中。

我的问题是：值类型何时存储在堆栈中？

【问题讨论】：

你应该再读一遍这一章。我敢肯定它在某处得到了彻底的解释。

您需要知道的就是这个问题。一些非常好的答案。 ***.com/questions/4487289/…

Arrays, heap and stack and value types的可能重复

附带说明，我看过很多书弄错了。我还看到很多书错误地描述了值类型和引用类型之间的区别。所以完全有可能这里的错不是你，而是这本书。我实际上是一本在这里犯了一些错误的书的技术编辑；我一再指出错误，但没有得到纠正——所以我不得不要求从书中删除我的名字（我不是为了给它盖上橡皮图章！）

【参考方案1】：

嗯，首先，您很少需要知道，但基本上，值类型存储在它们所拥有的任何地方。

当它们是线程执行流程的一部分时，它们被存储在堆栈中，这可能意味着：

在“本地”（方法变量）中 - 不包括某些情况（如下） 作为方法的一部分中的浮点值，即将作为值传递给另一个方法的一个方法的返回值 - 不涉及“本地”，但该值仍在堆栈中 按值传递的值类型参数（即没有ref 或out）只是这种情况的一个特例 在另一个值类型的实例“字段”（类型变量）中，该值类型本身在堆栈中（出于上述原因）

它们被存储在堆中（作为对象的一部分），当：

在类的实例“字段”中 在自身位于堆上的值类型的实例“字段”中 在静态“字段”中 在数组中 在作为迭代器块、异步方法的一部分的“本地”（方法变量）中，或者是 lambda 或匿名方法中的“捕获”变量（所有这些都会导致将本地提升到由编译器生成的类上的字段） 当“装箱”时 - 即转换为引用类型（object、dynamic、Enum、ValueType（是的：ValueType 是引用类型；很有趣，嗯？），@ 987654328@等）

【讨论】：

为了清楚起见，我会添加参数的大小写......但也许它是一个蠕虫罐......一个非引用非输出值类型参数？

@xanatos 添加为“浮动值”下的子项

对于您说它们在堆栈上的所有示例，它们实际上可能位于 CPU 寄存器中，不是吗？

@Damien_The_Unbeliever 我在这里将我的答案限制在 IL / CLI 级别。 JIT 做什么完全取决于 JIT。哎呀，如果你愿意，我怀疑你可以编写一个无堆栈 JIT（如无堆栈 python）

让我对堆和堆栈存储的讨论有意义的唯一方法是，如果我们谈论的是运行时实际发生的事情，并且必须在 JITting 发生之后。在 IL 级别，唯一“在范围内”的堆栈是评估堆栈，它不是存储局部变量的地方。

【参考方案2】：

我的问题是：值类型何时存储在堆栈中？

来自The Truth About Value Types：

[I]在桌面 CLR 上的 C# 的 Microsoft 实现中，当值是局部变量或临时值而不是 lambda 或匿名方法的封闭局部变量时，值类型存储在堆栈中，并且方法体不是迭代器块，jitter选择不注册值

【讨论】：

当然，该引用早于async - 在这方面它们几乎与迭代器块相同。

好的。但是这个变量是在类中初始化的吗？

【参考方案3】：

第一次搜索您的问题时，您会看到 Eric Lippert 的 The Truth About Value Types，它从最重要的部分开始：它几乎总是无关紧要的。那么，你为什么想知道？你会以不同的方式编程吗？

无论如何：

事实是：分配机制的选择只与存储所需的已知生命周期有关。

【参考方案4】：

确切地说，堆栈和堆是（或应该是）irrelevant in managed environments。

实际上，局部变量值类型（C# 中的structs）倾向于在堆栈上分配。不过也有分配on the heap instead的情况。

其中一种情况是当它们被装箱时。装箱意味着将Int32 用作Object，例如通过将其传递给采用object 参数的方法。造成这种情况的一个原因是多态性：结构不携带 vTable 指针，因此无法进行动态虚拟方法解析（例如 ToString() 等方法） - 但它们是密封的，因此它们可以静态解析。另一方面，如果一个结构被强制存储在object 引用中，则需要将其转换为一个堆分配的支持 vTable 的对象。

当值类型是堆分配对象的一部分时，也可​​以在堆中分配值类型 - 例如，当它是类的数据成员（字段）时。

【参考方案5】：

另一个混淆来源似乎是您假设引用类型和值类型是两种类型的类，这是不正确的

关键字class -> 引用类型 关键字struct-> 值类型

【讨论】：

在 IL 级别，值类型仍然是类

@MarcGravell 我猜他说的是关键词，我会这样修改。

我知道所有对象都是 System.Object 的子对象。但是，我的意思是如果类将值类型存储在堆栈中，我可以在哪里初始化值类型。