Nullable<T> 的内存占用是多少

Posted 2023-02-25

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【中文标题】Nullable<T> 的内存占用是多少【英文标题】：What is the memory footprint of a Nullable<T> 【发布时间】：2010-11-25 18:17:59 【问题描述】：

int (Int32) 的内存占用为 4 个字节。但是什么是内存占用：

int? i = null;

和：

int? i = 3;

这是一般情况还是取决于类型？

【问题讨论】：

在任何情况下，你是否有一个值，或者它是“null”都没有关系。无论如何，它将占用相同数量的字节。 【参考方案1】：

我不是 100% 确定，但我相信它应该是 8 个字节，int32 应该是 4 个字节，并且（因为在 32 位机器上每件事都必须是 4 字节对齐）另外 4 个字节作为布尔值表示是否指定了整数值。

注意，感谢@sensorSmith，我现在知道 .Net 的较新版本允许可空值存储在更小的占用空间中（当硬件内存设计允许独立分配更小的内存块时）。在 64 位机器上，它仍然是 8 字节（64 位），因为这是可以寻址的最小内存块......

例如，可为空的布尔值只需要一个位，IsNull 标志需要另一个位，因此总存储要求小于一个字节，理论上它可以存储在一个字节中，但是，像往常一样，如果可以分配的最小内存块是 8 字节（如在 64 位机器上），那么它仍将占用 8 字节内存。

【讨论】：

一台 64 位机器有一个 64 位（8 字节）宽的总线，因此，据我了解，每次数据获取（或写入）都会从内存中带回 64 位（8 字节）。跨度> 装箱后大小再次不同，因为 Nullable 消失了，因此它要么是 null，要么是装箱的 int。布尔值不是 4 个字节。 According to MSDN sizeof(bool) 返回 1，因此 Nullable<Int32> 将占用 5 个字节。我不认为填充添加到结构的末尾。 @Virtlink true，但实际上由于大部分时间内存对齐，布尔值占用 4 个字节。例如，当有一个 Nullable. 数组时 sizeof 给出错误，并建议改用 System.Runtime.InteropServices.Marshal.SizeOf。但这会返回 8 个字节的双倍？然后我试着写一个double？ value 转换成一个字节数组，结果使用了 16 个字节。我错了，还是这效率极低？ 7个字节对齐？【参考方案2】：

Nullable<T> 的大小绝对取决于类型。该结构有两个成员

boolean：对于 hasValue 价值：用于基础价值

结构的大小通常会映射为 4 加上类型参数 T 的大小。

【讨论】：

【参考方案3】： 诠释？ a = 3; 00000038 lea ecx,[ebp-48h] 0000003b 移动 edx,3 00000040 致电 78BFD740 00000045 无一个=空； 00000046 lea edi,[ebp-48h] 00000049 像素或 xmm0,xmm0 0000004d movq mmword ptr [edi],xmm0

似乎第一个 dword 是值，第二个是空标志。所以，总共 8 个字节。

很好奇，BinaryWritter 不喜欢编写可为空的类型。我在徘徊，如果它可以将它压缩到 8 个字节......

【讨论】：

在我前雇主的一个网络项目中，我们会将其编码为 33 位到数据流中。 33 位切割不好 :) 我知道。我们采用按位对齐，有时甚至采用更高级的打包，例如将 3 个三态（27 种可能性）编码为 5 位。【参考方案4】：

.NET（和大多数其他语言/框架）的默认行为是将结构字段与其大小的倍数对齐，并将结构自身与其最大字段大小的倍数对齐。参考：StructLayout

Nullable<T> 有一个 bool 标志和 T 值。由于 bool 只占用 1 个字节，因此最大字段的大小是 T 的大小；与单独的 T 相比，Nullable 所需的空间增加了一倍。参考：Nullable Source

澄清：如果 T 本身是一个非原始结构而不是原始类型，Nullable 会根据 T 内的最大原始字段的大小增加所需的空间，或者递归地增加任何 T 内的空间非原始字段。所以，Nullable<Nullable<bool>> 的大小是 3，而不是 4。

【讨论】：

【参考方案5】：

您可以使用类似于https://www.dotnetperls.com/nullable-memory 的代码进行检查。

我得到了以下结果：

Int32 4 个字节 Int32? 8 个字节 Int16 2 个字节 Int16? 4 个字节 Int64 8 个字节 Int64? 16 字节 Byte 1 个字节 Byte? 2 个字节 bool 1 个字节 bool? 2 个字节