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]

... [136]  137  138  139  140  141  142  143  144  145  146  147  148  149  150  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
1689정성태6/18/201428539오류 유형: 230. C++ 가변 인자 사용시 va_start 파라미터 전달 방법 [2]
1688정성태6/15/201421330오류 유형: 229. 갤럭시 노트 3 환경에서 Xamarin 앱 배포 충돌
1687정성태6/15/201427884개발 환경 구성: 223. PowerShell로 Visual Studio 빌드 스크립트 작성파일 다운로드1
1686정성태6/12/201426057Windows: 96. 윈도우 8 - 그림 암호를 이용해 로그인 시 지연 현상을 해결하는 방법 [1]
1685정성태6/10/201432527.NET Framework: 443. 자바 8과 C#의 람다(Lambda) 지원에 대한 비교 [12]
1684정성태6/9/201442702.NET Framework: 442. C# - 시스템의 CPU 사용량 및 프로세스(EXE)의 CPU 사용량 알아내는 방법 [5]파일 다운로드1
1683정성태6/2/201422223오류 유형: 228. CLR4 보안 - yield 구문 내에서 SecurityCritical 메서드 사용 불가 [2]파일 다운로드1
1682정성태6/1/201427936.NET Framework: 441. .NET CLR4 보안 모델 - 3. CLR4 보안 모델에서의 APTCA 역할파일 다운로드2
1681정성태6/1/201423428.NET Framework: 440. .NET CLR4 보안 모델 - 2. 샌드박스(Sandbox)을 이용한 보안 [2]파일 다운로드1
1680정성태6/1/201422861.NET Framework: 439. .NET CLR4 보안 모델 - 1. "Security Level 2"란?파일 다운로드1
1679정성태5/31/201421929.NET Framework: 438. .NET CLR2 보안 모델에서의 APTCA 역할파일 다운로드1
1678정성태5/31/201425688개발 환경 구성: 222. 라이브러리 개발자를 위한 보안 권한 테스트 - "Network Service" 계정 권한으로 실행
1677정성태5/30/201421131VS.NET IDE: 87. IIS Express - 웹 응용 프로그램의 .NET 버전에 맞는 CLR이 로드되지 않는 경우파일 다운로드1
1676정성태5/27/201429463Windows: 95. 윈도우 8에서 Hyper-V 유무에 따른 듀얼 부트 설정하는 방법 [1]
1675정성태5/27/201431609Windows: 94. 윈도우 8.1에서 윈도우 체험 지수(Windows Experience Index, WEI) 확인 방법
1674정성태5/24/201425144VS.NET IDE: 86. 하나의 T4 템플릿으로 여러 개의 소스코드 파일을 자동으로 생성하는 방법 [1]파일 다운로드1
1673정성태5/19/201424665.NET Framework: 437. WACOM 태블릿 환경에서 WinForm 실행시 System.ArgumentException 예외 발생
1672정성태5/15/201425238기타: 46. Microsoft의 응용 프로그램을 클라우드로 제공하는 서비스 - Azure RemoteApp 소개 [2]
1671정성태5/15/201425856.NET Framework: 436. XNA Content 리소스의 해제 후 다시 로드해서 사용하면 ObjectDisposedException 예외 발생 [2]
1670정성태5/15/201426096.NET Framework: 435. .NET GC - 하위 세대의 객체를 포함하는 상위 세대의 참조를 추적하기 위한 card-table
1669정성태5/15/201446230Windows: 93. 윈도우 시스템 디스크 용량 확보를 위한 $PatchCache$ 폴더 삭제 [2]
1668정성태5/10/201425185.NET Framework: 434. Microsoft.SqlServer.Types.SqlGeography 형변환 시 null 반환하는 문제
1667정성태5/5/201426208개발 환경 구성: 221. Azure 데이터베이스를 로컬 DB로 이전하는 방법 [2]
1666정성태5/2/201442834기타: 45. 윈도우 계정의 암호를 알아내는 mimikatz 도구 [5]
1665정성태5/1/201426236.NET Framework: 433. C# - 간단한 HyperLogLog 자료 구조 테스트파일 다운로드1
1664정성태4/28/201423688오류 유형: 227. Process Explorer의 프로세스 뷰가 트리 형식으로 보이지 않는 문제
... [136]  137  138  139  140  141  142  143  144  145  146  147  148  149  150  ...