Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
(연관된 글이 3개 있습니다.)

C# - 구조체의 크기가 16바이트가 넘어가면 힙에 할당된다?

아래와 같은 질문에서,

시작하세요 C# 9.0,  225페이지 구조체 관련 질문드립니다.
; https://www.sysnet.pe.kr/3/0/5489

구조체의 크기가 16바이트를 넘어가면 힙에 할당된다고... 하는데... 아니... 도대체 그런 근거 없는 사실을 퍼뜨리고 있는 사람이 누굴까요? ^^;

구조체는 크기가 어떻게 되었든 무조건 스택에 할당됩니다. 그래도, 말로만 하면 재미가 없으니 눈으로 확인할 수 있도록 테스트를 해봐야겠지요. ^^ 방법은, 다음과 같이 매우 간단합니다.

using System;
using System.Threading;

public struct Size64
{
    public long l1;
    public long l2;
    public long l3;
    public long l4;

    public long l5;
    public long l6;
    public long l7;
    public long l8;
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Thread t = new Thread(threadFunc);
        t.IsBackground = true;
        t.Start();

        while (true)
        {
            int n = GC.CollectionCount(0) + GC.CollectionCount(1) + GC.CollectionCount(2);
            Console.WriteLine(n);

            Thread.Sleep(1000);
        }
    }

    private static void threadFunc()
    {
        while (true)
        {
            Size64 variable = new Size64();
        }
    }
}

/* 출력 결과
0
0
0
0
0
...[생략]...
*/

보다시피 threadFunc는 지속적으로 Size64 구조체를 new 시키고 있는데요, 따라서 16바이트가 넘어가는 구조체가 정말 힙에 할당된다면 Main에서 GC.CollectionCount를 구하는 코드에서 n 값은 계속 증가해야 합니다. 물론, 실행해 보면 n 값은 언제까지고 0으로만 나옵니다.

반대로 Size64를 구조체가 아닌 class로 정의하면,

public class Size64
{
    public long l1;
    public long l2;
    public long l3;
    public long l4;

    public long l5;
    public long l6;
    public long l7;
    public long l8;
}

/* 출력 결과
0
1984
4420
6959
9454
11650
14186
...[생략]...
*/

이제는 GC.CollectionCount가 반환하는 n 값이 빠르게 증가하는 것을 확인할 수 있습니다.




혹시나 그럼, 어느 크기에선가는 heap으로 할당되지 않을까요? 이에 대한 답이 예전에 설명한 예제에 있습니다.

CER(Constrained Execution Region)이란?
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11868#large_sized_struct

fixed 예약어를 사용하면 struct의 크기를 1MB 크기까지 간단하게 늘릴 수 있는데요,

// 스택 크기 기본값 - 32비트 1MB, 64비트 4MB
// 따라서 32비트로 빌드한 경우

unsafe struct Big
{
    public fixed byte Bytes[1_048_576]; // 일반적인 스택 메모리의 크기가 1MB이므로 StackOverflowException 발생
}

따라서, 위의 구조체를 생성하면 (stack에 할당을 시도하므로) StackOverflowException 예외가 발생합니다.

// 32비트로 빌드한 경우

Big big = new Big(); // StackOverflowException 발생

// 또는,

Big big;  // 구조체의 특성상 new를 하지 않아도 할당하므로 StackOverflowException 발생

(첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함합니다.)




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]






[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 11/7/2022]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 



2021-04-30 12시17분
궁금해서 찾아 보니 아래의 글에서 16바이트 이야기가 나오고 있군요. ^^

C#/.NET 구조체(struct)와 클래스(class) 차이
; https://hijuworld.tistory.com/43

Unity C# 클래스와 구조체의 차이점
; https://dhy948.tistory.com/13

게다가 또 한 가지 잘못된 정보가 있는데요,

"2. 구조체안에 클래스 타입을 필드로 가질 경우이다."

구조체 안에 클래스 타입을 필드로 가진다고 해서 "구조체" 자체가 힙에 할당되는 것은 아닙니다. 단지, 클래스 타입의 필드는 그 인스턴스만 힙에 있고 그 인스턴스를 가리키는 포인터 값은 구조체 내에 존재하며 따라서 스택에 구조체가 유지된다는 사실에는 변함이 없습니다.
정성태
2022-11-05 06시21분
[yopeule] 감사합니다! 저도 같은 부분들에 의문이 들어 찾아왔는데요.
"구조체안에 클래스 타입의 필드가 있으면 힙에 할당된다"는 말은, 아마도 거꾸로 작성된 게 아닐까 합니다.
클래스 타입 안에 구조체가 있으면 그 구조체는 클래스에 인라인되는데, 즉, 힙에 할당되게 되죠. 그걸 거꾸로 쓰신게 아닐까? 하는 생각이 듭니다.

정리하자면, 클래스 안에 구조체 타입 필드가 있으면 해당 필드는 클래스와 함께 힙에 할당된다는 내용이 와전된 것 같습니다.
[guest]

... 121  122  123  124  [125]  126  127  128  129  130  131  132  133  134  135  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
10798정성태5/26/201522118기타: 53. 2015년 6월 10일 밤 10시 온라인 세미나 - 새로운 Windows 10 App을 개발하는 방법
10797정성태5/23/201521828VC++: 91. 자식 스레드에 자동 상속되는 TEB의 SubProcessTag 필드파일 다운로드1
10796정성태5/23/201532597오류 유형: 293. SQL Server Management Studio 실행 시 "Cannot find one or more components" 오류
10795정성태5/23/201530691오류 유형: 292. InstallUtil로 .NET 서비스 등록 시 오류 - Operation is not supported. (Exception from HRESULT: 0x80131515). [3]
10794정성태5/22/201525629개발 환경 구성: 267. (무료) 마이크로소프트 온라인 강좌 소개 - 네트워킹 기초 [1]
2925정성태5/14/201525134디버깅 기술: 73. PDB 기호 파일의 경로 구성 방식파일 다운로드1
2924정성태5/14/201528468VS.NET IDE: 100. 비주얼 스튜디오 원격 디버깅 시 'Unknown function' 콜스택이 나온다면?
2923정성태5/12/201587866기타: 52. 도서: 시작하세요! C# 6.0 프로그래밍: 기본 문법부터 실전 예제까지 [17]
2922정성태5/12/201524677오류 유형: 291. ssindex.cmd 실행 시 '...[tfs_collection_url]...' not found in srcsrv.ini 오류 발생
2921정성태5/9/201531082개발 환경 구성: 266. 인텔에서 구현한 최대 절전 모드 기능 - Intel® Rapid Start Technology
2920정성태5/9/201522138오류 유형: 290. 디스크 관리자의 파티션 축소 시, There is not enough space available on the disk(s) to complete this operation.
2919정성태5/9/201522070오류 유형: 289. Error: this template attempted to load component assembly 'NuGet.VisualStudio.Interop, ...'
2918정성태5/9/201540559Windows: 111. 복구(Recovery) 파티션 삭제하는 방법 [3]
2917정성태5/9/201530986오류 유형: 288. .NET Framework 4.6이 설치된 경우 "Intel® Rapid Storage Technology (Intel® RST) RAID Driver"가 설치 안 되는 문제 [5]
2916정성태5/9/201532090오류 유형: 287. 레지스트리 권한 오류 - Cannot edit [Registry key name]: Error writing the value's new contents.
2915정성태5/9/201531395개발 환경 구성: 265. TrustedInstaller 권한으로 프로그램 실행시키는 방법 [11]
2914정성태5/9/201528526DDK: 7. 정식 인증서가 있는 경우 Device Driver 서명하는 방법 [2]
2913정성태4/30/201526274.NET Framework: 511. Build 2015 행사에서 소개된 (맥/리눅스/윈도우 용 무료) Visual Studio Code 개발 도구 [8]
2912정성태4/29/201522007오류 유형: 286. VirtualBox에 Windows 8/2012 설치 시 "Error Code: 0x000000C4" 오류 발생
2911정성태4/29/201520682오류 유형: 285. Visual Studio 2015를 제거한 경우 Microsoft.VisualStudio.Web.PageInspector.Loader 어셈블리를 못 찾는 문제 [2]
2910정성태4/29/201524607오류 유형: 284. System.TypeLoadException: Could not load type 'System.Reflection.AssemblySignatureKeyAttribute' from assembly [1]
2909정성태4/29/201520761오류 유형: 283. WCF 연결 오류 - Expected record type 'PreambleAck'
2908정성태4/29/201529038오류 유형: 282. 원격에서 SQL 서버는 연결되지만, SQL Express는 연결되지 않는 경우
2907정성태4/29/201519107.NET Framework: 510. 제네릭(Generic) 인자에 대한 메타데이터 등록 확인
2906정성태4/28/201521630오류 유형: 281. DebugView로 인한 System.Diagnostics.Trace.WriteLine 멈춤(Hang) 현상
2905정성태4/27/201522062오류 유형: 280. HttpResponse.Headers.Add에서 "System.PlatformNotSupportedException: This operation requires IIS integrated pipeline mode." 예외 발생
... 121  122  123  124  [125]  126  127  128  129  130  131  132  133  134  135  ...