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)
1712정성태7/10/201433883.NET Framework: 450. 영문 윈도우에서 C# 콘솔 프로그램의 유니코드 출력 방법 [3]
1711정성태7/10/201438843Windows: 97. cmd.exe 창에서 사용할 폰트를 추가하는 방법 [1]
1710정성태7/8/201431522개발 환경 구성: 230. 유니코드의 Surrogate Pair, Supplementary Characters가 뭘까요?파일 다운로드2
1709정성태7/8/201428105VS.NET IDE: 91. Visual Studio에서 32/64비트 IIS Express 실행하는 방법
1708정성태7/7/201425460VS.NET IDE: 90. Visual Studio - 사용자 정의 정적 분석 규칙 만드는 방법 [3]파일 다운로드1
1707정성태7/4/201423607.NET Framework: 449. C#에서 C++로 VARIANT 넘겨주는 방법파일 다운로드1
1706정성태7/3/201422042.NET Framework: 448. .NET SmartClient 컨트롤을 윈도우 8/2012에서 활성화하는 방법파일 다운로드1
1705정성태7/2/201436449VC++: 78. 보이어-무어(Boyer-Moore) 알고리즘이 정말 빠를까? [6]파일 다운로드1
1704정성태7/2/201422911.NET Framework: 447. w3wp.exe AppPool 재생(recycle)하는 방법 정리
1703정성태7/2/201423674.NET Framework: 446. Assembly.Load를 이용해 GAC에 등록된 어셈블리를 로드하는 방법 [1]파일 다운로드1
1702정성태6/23/201423515Phone: 11. Xamarin.Forms - 2. XAML을 이용한 페이지 개발파일 다운로드1
1701정성태6/23/201435748개발 환경 구성: 229. .NET Reflector + Reflexil 도구를 이용해 DLL 코드 변경 [4]
1700정성태6/23/201422479VS.NET IDE: 89. Visual Studio에서 기본 제공되는 성능 프로파일 [2]
1699정성태6/22/201424772Phone: 10. Xamarin.Forms - 1. Forms 시작하기 [2]파일 다운로드1
1698정성태6/22/201426680.NET Framework: 445. [부연 설명] 쉬운 C# 코드를 어럽게 이해하기 [2]
1697정성태6/22/201422325VS.NET IDE: 88. Visual Studio에서 직접 컴파일하는 IL 언어 확장 도구 - IL Support
1696정성태6/22/201421761.NET Framework: 444. clojure와 C#을 통해 이해하는 Sequence와 Vector 형식의 차이점 [1]
1695정성태6/21/201420842개발 환경 구성: 228. PowerShell ISE에서 (입력 기능이 있는) 콘솔 응용 프로그램을 시작하는 방법
1694정성태6/21/201422468개발 환경 구성: 227. 닷넷 용 ClojureCLR 개발환경 설정
1693정성태6/20/201422991개발 환경 구성: 226. Clojure 언어의 윈도우 개발환경 설정
1692정성태6/19/201433434오류 유형: 231. Visual Studio 2013 한글 버전 설치 오류 - The form specified for the subject is not one supported or known by the specified trust provider
1691정성태6/18/201428821개발 환경 구성: 225. 유닉스 계열의 tail 명령어가 제공되는 PowerShell [1]
1690정성태6/18/201431554개발 환경 구성: 224. DirectShow 예제 구하는 방법 [3]
1689정성태6/18/201428475오류 유형: 230. C++ 가변 인자 사용시 va_start 파라미터 전달 방법 [2]
1688정성태6/15/201421261오류 유형: 229. 갤럭시 노트 3 환경에서 Xamarin 앱 배포 충돌
1687정성태6/15/201427847개발 환경 구성: 223. PowerShell로 Visual Studio 빌드 스크립트 작성파일 다운로드1
... 121  122  123  124  125  126  127  128  129  130  131  132  133  134  [135]  ...