一个数组在内存中是如何存储的？

Question

一个数组在内存中是如何存储的？

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为了更深入地了解内存如何被分配和存储，我编写了一个应用程序，它可以扫描内存地址空间，查找一个值，并写出一个新的值。

我开发了一个示例应用程序，最终目标是能够以编程方式定位我的数组，并用一个新的数字序列覆盖它。在这种情况下，我创建了一个包含5个元素的单一维度数组，例如：

int[] array = new int[] {8,7,6,5,4};

我运行了我的应用程序，并搜索了上面的五个数字序列。我正在寻找任何在4和8之间的值，总共有5个连续数字。不幸的是，我的数组中的顺序数字匹配了数百个结果，因为数字4到8没有特定的顺序，它们恰好相邻，存在于许多情况下的内存中。

有没有办法区分内存中的一组数字表示一个数组，而不仅仅是相邻的整数？是否有任何方法知道如果我找到某个值，其后的匹配值是数组的值？

我会假设当我声明int []array时，它指向了我的数组的第一个地址，这将提供一些关于数组中存在的元数据，例如：

0x123456789 meta-data, 5 - 32 bit integers 
0x123456789 + 32 "8"
0x123456789 + 64 "7"
0x123456789 + 96 "6"
0x123456789 + 128 "5"
0x123456789 + 160 "4"

我离谱了吗？

- George Johnston

什么？int[] array = new array {8,7,6,5,4};？ - user541686

5个回答

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不要这样做。数组存储在堆上，可能会因为垃圾回收而被重新定位。如果您需要确保内存不会移动，您必须使用fixed，但只能非常小心地使用。

如果您需要高性能的数组，请使用stackalloc并使用您的代码方案。

- Aliostad

我这里除了想知道上面的示例在声明时会如何存储之外，没有别的目的。数组在垃圾回收期间发生什么是我所问的范围之外的。只是为了学习而已。 :) - George Johnston

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我不确定，但这篇文章似乎表明您可以获得指向数组的指针，通过它您可以确定实际地址。

- Tom B

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虽然我看到你正在使用C#和.NET，但你的问题大部分都是关于内存的一般性问题。请记住，在最一般的意义上，所有的内存都只是位，无论这个内存是包含数组、字符串还是代码。

有了这个想法，除非你能找到当前平台分配不同数据类型的方式的明显迹象，否则包含数组、字符串或代码的内存之间没有区别。

此外，我不会做出任何关于数组是否“指向”数组中的第一个项的假设。也许其他人可以具体解决这个问题，但我会假设涉及某种头文件。

- Jonathan Wood

同意。我已经移除了C#标签。 - George Johnston

在这种情况下，我会说你问题的答案是否定的。 - Jonathan Wood

-1

内存并不总是连续存储的。如果您可以确保它是连续的，那么您所要求的是可以实现的。

- ox_n

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数组在虚拟内存中是连续存储的。连续的虚拟内存并不意味着连续的物理内存，但如果这个“扫描应用程序”正在使用物理地址，我会非常惊讶。只有在使用硬件DMA引擎扫描内存时才需要担心这些详细信息。 - Ben Voigt

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Hans Passant · Accepted Answer

调试 + Windows + 内存 + 内存 1，将地址字段设置为 "array"。当您将视图切换为“4字节整数”时，您会看到这个：

0x018416BC  6feb2c84 00000005 00000008 00000007 00000006 00000005 00000004

第一个地址是垃圾回收堆中对象的地址，再加上对象头部分在负偏移量（syncblk index）处的地址。这个值是无法猜测的，因为垃圾回收会将其移动。第二个十六进制数字是数组类型的“类型句柄”（也称为方法表指针）。这个值也是无法猜测的，因为类型句柄是由CLR按需创建的。第三个数字是数组长度，其余数字是数组元素的值。

在没有调试器的情况下，可靠地在运行时找到这个数组的可能性非常低。因此尝试这样做并没有太多意义。