字节变量在内存中是如何存储的？

Question

我正在阅读一本关于C#的书籍(《Pro C# and the .NET 4 Platform》(第五版) by Andrew Troelsen)，刚刚读到了这段话：

改变枚举的基础类型可以帮助你构建一个.NET应用程序并部署到低内存设备（例如.NET启用的手机或PDA），需要尽可能地节省内存。

字节确实使用更少的内存吗？它们不是因为性能原因而以4个字节的方式存储吗？我记得在某处读到过后一句话，但我找不到任何相关信息，甚至在C#规范中也找不到。

- neo2862

Answer 1

这并不简单。在方法中作为变量时，它们与int几乎相同，所以是4字节；在数组内部它们是单字节的。作为字段...我需要检查；填充意味着它们可能被视为4字节，但我只是猜测。使用sizeof的struct应该能够显示...

struct Foo {
    byte a, b, c;
}
static class Program {
    unsafe static void Main() {
        int i = sizeof(Foo); // <==== i=3
    }
}

这里i显示为3，因此它们是单字节字段，但是（请参见codymanix的评论）当涉及到其他类型时可能需要额外的填充 - 例如：

struct Foo
{
    byte a, b, c;
    int d;
}

由于需要对d进行对齐，因此其大小为8字节。好玩好玩。

- Marc Gravell

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如果你有结构体 Foo { byte a; int b; }，情况就会有所不同。由于 b 是 int 类型，它需要对齐，因此会插入额外的填充字节。 - codymanix

Answer 2

我认为这取决于目标平台。在“低内存”设备上，CLR可能会选择紧密打包它们，因此如果您更改枚举类型，则可以节省内存。

- MartinStettner

Answer 3

我认为C#甚至.NET规范中都没有明确定义这一点。您应该使用StructLayout和FieldOffset属性来指定精确的内存布局。

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack=1)]
struct TestDByte
{
    public double a;
    public byte b;
}

- codymanix

Answer 4

在x86 CPU上，字节不需要对齐即可高效工作（但较大的单元需要对齐）。对于其他CPU架构，情况可能有所不同。

- Csaboka