你必須知道的.NET——內存分配

在分析內存分配時，應該先了解關於堆棧的區別

堆的分配向高地址擴展，而棧的分配向低地址擴展。

二。內存分配

關於內存的分配，首先應該了解分配在哪里的問題。CLR管理內存的區域，主要有三塊，分別為：
· 線程的堆棧，用於分配值類型實例。堆棧主要由操作系統管理，而不受垃圾收集器的控制，當值類型實例所在方法結束時，其存儲單位自動釋放。棧的執行效率高，但存儲容量有限。
· GC堆，用於分配小對象實例。如果引用類型對象的實例大小小於85000字節，實例將被分配在GC堆上，當有內存分配或者回收時，垃圾收集器可能會對GC堆進行壓縮，詳情見后文講述。

  public class VIPUser:User
    {
       //分配1Byte
       public bool isVip;
       public bool IsVipUser()
       {
           return isVip;
       }
        static void Main(string[] args)
        {
            //分配內存空間和初始化操作
            VIPUser aUser;
            //將對象引用賦給aUser變量，建立aUser和VIPUser的關聯
            aUser = new VIPUser();
            //Q:類型的分配的字節數？
            //就本類而言需要15Byte。但是實例對象所占的字節總數還要加上對象附加成員所需的字節數，其中包括附加成員TypeHandle和SyncBlockIndex共8個字節。在托管堆上分配的字節總數為23字節，而堆上的內存塊總是按照4Byte的倍數進行分配，因此本類中將分配24字節的地址空間

            //最后調用對象構造器，進行對象初始化操作，完成創建

            //構造過程
            //a.構造VIPUser類型的Type對象，主要包括靜態字段、方法表、實現的接口等，並將其分配在上文提到托管堆的Loader Heap上。

            //b.初始化aUser的兩個附加成員：TypeHandle和SyncBlockIndex。將TypeHandle指針指向Loader Heap上的MethodTable，CLR將根據TypeHandle來定位具體的Type；將SyncBlockIndex指針指向Synchronization Block的內存塊，用於在多線程環境下對實例對象的同步操作。

            //c.調用VIPUser的構造器，進行實例字段的初始化。實例初始化時，會首先向上遞歸執行父類初始化，直到完成System.Object類型的初始化，然后再返回執行子類的初始化，直到執行VIPUser類為止。以本例而言，初始化過程為首先執行System.Object類，再執行User類，最后才是VIPUser類。最終，newobj分配的托管堆的內存地址，被傳遞給VIPUser的this參數，並將其引用傳給棧上聲明的aUser。

            aUser.isVip = true;
            Console.WriteLine(aUser.IsVipUser());
            //上述過程，基本完成了一個引用類型創建、內存分配和初始化的整個流程
        }
    }
    public class UserInfo
    {
        //分配4個字節
        private Int32 age = -1;
        //分配2個字節
        private char level = 'A';
    }
    public class User
    {
        //分配4byte
        private Int32 id;
        //保存了UserInfo的引用 占用4Byte
        //僅是一個引用(指針），保存在線程的堆棧上，占用4Byte的內存空間 用於保存user對象的有效地址 現在試圖對user的任何操作將拋出NullReferenceException
        private UserInfo user;
    }

 

 LOH（Large Object Heap）堆，用於分配大對象實例。如果引用類型對象的實例大小不小於85000字節時，該實例將被分配到LOH堆上，而LOH堆不會被壓縮，而且只在完全GC回收時被回收。 

在了解內存分配之前  首先了解一下三個概念

 TypeHandle，類型句柄，指向對應實例的方法表，每個對象創建時都包含該附加成員，並且占用4個字節的內存空間。我們知道，每個類型都對應於一個方法表，方法表創建於編譯時，主要包含了類型的特征信息、實現的接口數目、方法表的slot數目等。

· SyncBlockIndex，用於線程同步，每個對象創建時也包含該附加成員，它指向一塊被稱為Synchronization Block的內存塊，用於管理對象同步，同樣占用4個字節的內存空間。

· NextObjPtr，由托管堆維護的一個指針，用於標識下一個新建對象分配時在托管堆中所處的位置。CLR初始化時，NextObjPtr位於托管堆的基地址。

 

三。繼承本質論

            //Bird bird創建的是一個對象的引用，而new Bird()是創建Bird對象，分配內存和初始化操作，然后將對象引用賦給bird變量，也就是簡歷bird和Bird 之間的關聯
            Bird bird = new Bird();
            //2.從繼承的角度來分析CLR在運行時如何執行對象的創建過程
                //2.1 首先是字段的創建 字段的存儲順序由上到下排列，最高層類的字段排在最前面
                //2.2方法表的創建是類第一次加載到AppDomain時完成的，在對象創建時只是將其附加成員TypeHandle指向方法列表Loader Heap上的地址，將對象與其動態方法列表相關聯起來，因此方法表示先於對象存在的。  
            Chicken ch = new Chicken();