Wie kann ich den Speicherbedarf komplexer Strukturen in .NET genau bestimmen?

So ermitteln Sie den Speicherverbrauch großer Strukturen

Beim Aufbau komplexer Strukturen ist es für eine effiziente Ressourcenverwaltung unerlässlich, deren Speicherbedarf zu ermitteln. Die manuelle Berechnung des Byteverbrauchs kann sich jedoch als schwierig erweisen.

Konsequenterweise unterliegen Strukturen auf verschiedenen Hardwarearchitekturen Ausrichtungsbeschränkungen. Compiler verwenden einzigartige Packstrategien, die oft durch Anweisungen wie #pragma pack in C/C beeinflusst werden. Während dieser Ansatz die Leistung verbessert, wirft er Bedenken hinsichtlich der Interoperabilität auf.

In bestimmten Interop-Szenarien können Codefragmente unterschiedliche Annahmen über Strukturlayouts enthalten. Diese Inkompatibilität war in COM, dem Vorgänger von .NET, offensichtlich. IRecordInfo stellte sich als Problemumgehung heraus und ermöglichte die Erkennung des Speicherlayouts zur Laufzeit. Dieser Ansatz wurde jedoch durch Leistungseinbußen behindert.

.NET löst dieses Dilemma, indem es das Strukturlayout verbirgt. Das Abrufen von Elementversätzen oder der Gesamtstrukturgröße wird unmöglich. Überraschenderweise liefert Marshal.SizeOf() eine verzerrte Messung, die die Größe nach dem Marshalling widerspiegelt, was eine Neuanordnung der Mitglieder beinhaltet.

Darüber hinaus kann die .NET-Laufzeit den durch die Ausrichtung in Strukturen eingeführten Abstand nutzen. Es kann dazu führen, dass kleine Elemente in ungenutzte Löcher verschoben werden, was zu Strukturen führt, die kleiner als erwartet sind. Bemerkenswert ist, dass Marshal.SizeOf() einen überhöhten Wert für diese optimierten Layouts zurückgibt.

Fazit

Letztendlich gibt es keine einfache programmgesteuerte Methode zur Bestimmung genauer Strukturgrößen. Marshal.SizeOf() bietet eine Näherung unter der Annahme von Blittability. Für präzise Berechnungen kann die Untersuchung des generierten Maschinencodes und der Vergleich der Stack-Pointer-Anpassungen eine Schätzung liefern. Dieser Ansatz ist jedoch architekturabhängig und führt möglicherweise zu unterschiedlichen Ergebnissen auf verschiedenen Plattformen.

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