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]

... 181  182  183  184  185  186  187  [188]  189  190  191  192  193  194  195  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
254정성태6/1/200617613개발 환경 구성: 2. VPC에 Vista 설치하는 방법 [2]
255정성태6/1/200617368    답변글 개발 환경 구성: 2.1. msconfig 설정과 Windows Activation
259정성태6/1/200616455    답변글 개발 환경 구성: 2.2. Vista VPC에 터미널 서비스 - 원격 접속
253정성태6/1/200614725기타: 14. .NET 2.0 이 지원되는 NDoc 2.0 을 배포합니다.
251정성태6/1/200617780오류 유형: 4. [OS 지원 API] SHParseDisplayName과 Windows 2000
252정성태6/1/200617554    답변글 오류 유형: 4.1. NET BCL 에서 제공되는 FolderBrowserDialog [2]
249정성태6/1/200617035.NET Framework: 71. VB.NET 이외의 언어에서 My 네임스페이스 사용
250정성태6/1/200619696    답변글 .NET Framework: 71.1. VB.NET 이외의 언어에서 My 네임스페이스 사용
248정성태6/1/200617873기타: 13. Code Center Premium에서 Win32 API 소스 찾기
245정성태6/1/200625467오류 유형: 3. [C# / VC++] error C2146: syntax error : missing ';' before identifier 'GetType'
247정성태5/3/200622720    답변글 .NET Framework: 3.1. Interface를 사용하면. [1]
242정성태6/1/200623211오류 유형: 2. [COM+] CreateObject 와 HTTP 500 - Internal server error
243정성태6/1/200620724    답변글 오류 유형: 2.1. [COM+] Resolve Partial Assembly failed for Microsoft.VC80.CRT.mui
244정성태6/1/200621956    답변글 오류 유형: 2.2. [COM+] Server object error 'ASP 0178 : 80070005'
240정성태6/1/200619856스크립트: 9. setTimeout 과 jscript/vbscript 혼용 문제
239정성태6/1/200621127COM 개체 관련: 18. Internet Explorer는 Out-of-process COM 개체입니다.
238정성태6/1/200622963개발 환경 구성: 1. batch 파일에서 실행한 exe에서 batch 실행 문맥의 환경 변수 설정 [3]
236정성태6/1/200643764오류 유형: 1. [.NET COM+] UnauthorizedAccessException: 레지스트리 키 HKEY_CLASSES_ROOT\.... 에 대한 액세스가 거부되었습니다
235정성태6/1/200618408VS.NET IDE: 39. VS.NET 2003/2005에서도 제공되는 VS 6.0 MFC ClassWizard
234정성태4/14/200618152VC++: 24. error C2039: 'pOleStr' : is not a member of '_STRRET'
233정성태4/13/200617507.NET Framework: 70. Response.ContentType 과 Response.AddHeader( "Content-Type", "..." ) 의 차이
232정성태4/13/200617265.NET Framework: 69. Reusing C# Source Code Across Multiple Assemblies
231정성태4/13/200617686Team Foundation Server: 4. How to rename a Team Foundation Server
229정성태10/17/200619216.NET Framework: 68. Feb CTP 에서 동작하는 "Save XPS Document page(s) to .bmp" 예제 소스
230정성태4/13/200619513    답변글 .NET Framework: 68.1. -01 MSDN Magazine XPS Document 소스를 Feb CTP로 수정한 버전파일 다운로드1
228정성태4/13/200615906Team Foundation Server: 3. MSBUILD : warning : Visual Studio Team System for Software Testers or Visual Studio Team System for Software Developers is required to run tests as part of a Team Build.
... 181  182  183  184  185  186  187  [188]  189  190  191  192  193  194  195  ...