谈谈C#中的内存分配

稍微有过C#基础的程序员都知道，值类型和引用类型在内存中的分配方式是不一样的。下面我们就来谈谈他们的具体分配过程。

1. 对值类型的分配。

虚拟内存中存在一个叫堆栈的区域，我们并不知道它到底在地址空间的什么地方，在一般开发过程中也没有必要知道，我们知道的是值类型就分配于此。值类型在堆栈上分配的时候，是自上而下填充的，也就是从高内存地址开始填充。

比如当前的堆栈指针为100000，这表明它的下一个自由存储空间从99999开始，当我们在C#中声明一个int类型的变量A，因为int类型是四个字节，所以它将分配在99996到99999这个存储单元中。如果我们接着声明double变量B(8字节),该变量将分配在99988到99995这个存储单元。 如果代码运行到他们的作用域之外，这时候A和B两个变量都将被删除，此时的顺序正好相反，先删除变量B，同时堆栈指针会递增8，也就是重新指向到99996这个位置；接下来删除变量A，堆栈指针重新指向10000。如果两个变量是同时声明的。如int A,B，此时我们并不知道A和B的分配顺序，但是编译器会确保他们的删除顺序正好和分配顺序相反。

由此可见，对于单纯的值类型来说，他们的分配方式是很好理解的。

 

2. 对引用类型的分配。

 了解堆栈上的分配方式之后，很明显，它的性能相当高，同时我们也发现了它的一个缺点：变量的生存期必须嵌套。这对于某些情况来说是无法接受的，有时候我们需要存储一些数据并且在方法退出后仍然能保证这部分数据是可以使用的。为此，虚拟内存另外分配了一部分区域，我们称之为托管堆。托管堆和传统的堆很大的一个不同点在于，托管堆在垃圾收集器的控制下进行工作。引用类型就分配在托管堆上，下面我们来看看引用类型的分配过程。

假设我们需要声明一个Person类并对它进行实例化。

Person p = new Person();

首先， 系统会在堆栈上给p这个变量在堆栈上分配存储空间，当然它只是一个引用而已，用来存放Person实例在托管堆上的位置，并没有存放真正的Person实例。因为它仅仅是存放一个地址(一个整数值)，所以它将在堆栈上占据4个字节的空间。接下来Person实例将会被存放在托管堆上。和堆栈不同，托管堆是由下往上分配的，假设这个实例需要占据10个字节，假设托管堆上的地址为200000，那么它将分配在200000到200009这个存储单元。

需要注意的是，这个分配和实例的大小有关，如果实例小于85000字节，它会被分配在托管堆。如果超过了85000字节，它将被分配在LOH上 。

由此可见，这个分配过程比值类型的分配方式更为复杂，因此也就不可避免的有性能方面的损耗。这也是为什么对于小数据量的数据结构我们更愿意使用结构而不是类。

 

当然这些是比较单纯的分配方式，实际情况可能比这个复杂。比如Struct里定义一个类实例。该类实例会被分配在托管堆，而它的地址分配在堆栈上。如果类中定义了一个值类型int变量，那么该变量的值会被分配在托管堆上而不是堆栈。