《CLR Via C# 第3版》笔记之（五） - C#中的伪Union类型

一直以为像C#这种内存自动回收的语言，开发人员无法操作其在内存的布局。现在才知道，CLR也提供了相应的接口，让我们可以更细粒度的对代码进行控制。

主要内容

• C#中控制内存布局的Attribute
• 模拟C#中的Union类型

1. C#中控制内存布局的Attribute

为了控制自己定义的类或结构在内存中的布局，CLR提供了System.Runtime.InteropServices.StructLayoutAtrribute这个Attribute。

这个Attribute的构造器中提供了3种Layout：

1）LayoutKind.Auto ： 由CLR自动排列字段

2）LayoutKind.Explicit ：让CLR保持你自己的字段布局

3）LayoutKind.Sequential ：利用偏移量在内存中显示排列字段

如果不指定StructLayoutAtrribute，CLR会选择它认为最好的布局。

默认情况下，Microsoft C#编译器对于引用类型选择LayoutKind.Auto，对值类型选择LayoutKind.Sequential。

当然，根据自己的需要可以手动修改。

2. 模拟C#中的Union类型

通过指定LayoutKind.Explicit，将结构体中每个字段开始位置的偏移量都指定为0来模拟Union类型。

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

class Test
{
    static void Main()
    {
        Union u = new Union();

        // 初始化后Union中的值均为0
        Console.WriteLine("after initialized: m_a="+u.m_a + "  m_b="+u.m_b);

        // m_a赋予最大值后，m_b也随之改变
        u.m_a = Byte.MaxValue;
        Console.WriteLine("after [u.m_a = Byte.MaxValue]: m_a=" + u.m_a + "  m_b=" + u.m_b);

        // m_b赋予的值大于m_a上限后，m_a溢出后重新计算为0
        // 如果m_b=Byte.MaxValue + 2，依次类推，m_a溢出后重新计算为1
        u.m_b = Byte.MaxValue + 1;
        Console.WriteLine("after [u.m_b = Byte.MaxValue + 1]: m_a=" + u.m_a + "  m_b=" + u.m_b);

        Console.ReadKey(true);
    }
}

[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
public struct Union
{
    [FieldOffset(0)]
    public Byte m_a;

    [FieldOffset(0)]
    public Int32 m_b;
}

如上所示，结构体Union中每个字段的改变都会影响另一个字段的值。