CLR последовательное расположение структур: выравнивание и размер

Все structы в C# по умолчанию рассматриваются как [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]-маркированные типы значений. Итак, возьмем некоторое количество structs и проверим размеры этих structs:

using System;
using System.Reflection;
using System.Linq;
using System.Runtime.InteropServices;

class Foo
{
  struct E { }
  struct S0 { byte a; }
  struct S1 { byte a; byte b; }
  struct S2 { byte a; byte b; byte c; }
  struct S3 { byte a; int b; }
  struct S4 { int a; byte b; }
  struct S5 { byte a; byte b; int c; }
  struct S6 { byte a; int b; byte c; }
  struct S7 { int a; byte b; int c; }
  struct S8 { byte a; short b; int c; }
  struct S9 { short a; byte b; int c; }
  struct S10 { long a; byte b; }
  struct S11 { byte a; long b; }
  struct S12 { byte a; byte b; short c; short d; long e; }
  struct S13 { E a; E b; }
  struct S14 { E a; E b; int c; }
  struct S15 { byte a; byte b; byte c; byte d; byte e; }
  struct S16 { S15 b; byte c; }
  struct S17 { long a; S15 b; }
  struct S18 { long a; S15 b; S15 c; }
  struct S19 { long a; S15 b; S15 c; E d; short e; }
  struct S20 { long a; S15 b; S15 c; short d; E e; }

  static void Main()
  {
    Console.WriteLine("name: contents => size\n");
    foreach (var type in typeof(Foo).GetNestedTypes(BindingFlags.NonPublic))
    {
      var fields = type.GetFields(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);
      Console.WriteLine("{0}: {2} => {1}", type.Name, Marshal.SizeOf(type),
        string.Join("+", fields.Select(_ => Marshal.SizeOf(_.FieldType))));
    }
  }
}

Выходит (то же самое на x86/x64):

name: contents => size

E:  => 1
S0: 1 => 1
S1: 1+1 => 2
S2: 1+1+1 => 3
S3: 1+4 => 8
S4: 4+1 => 8
S5: 1+1+4 => 8
S6: 1+4+1 => 12
S7: 4+1+4 => 12
S8: 1+2+4 => 8
S9: 2+1+4 => 8
S10: 8+1 => 16
S11: 1+8 => 16
S12: 1+1+2+2+8 => 16
S13: 1+1 => 2
S14: 1+1+4 => 8
S15: 1+1+1+1+1 => 5
S16: 5+1 => 6
S17: 8+5 => 16
S18: 8+5+5 => 24
S19: 8+5+5+1+2 => 24
S20: 8+5+5+2+1 => 24

Глядя на эти результаты, я не могу понять набор правил компоновки (выравнивание полей и общий размер), который CLR использует для последовательных структур. Может ли кто-нибудь объяснить мне такое поведение?

5
задан controlflow 25 November 2011 в 00:07
поделиться