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)
169정성태10/14/200520821    답변글 VS.NET IDE: 33.1. Enable rapid-fail protection 상황 재현 방법
166정성태11/14/200518035.NET Framework: 48. IE를 죽이는 스크립트 소스
165정성태11/14/200518669.NET Framework: 47. MOM (Microsoft Operations Manager) 2005 서버 설치 가이드
164정성태11/14/200515956.NET Framework: 46. 도메인에 속한 컴퓨터의 Local Computer Policy 변경 방법
162정성태10/3/200518621.NET Framework: 45. VS.NET 2005 IDE에서 Web App를 .NET 2.0 (x64) 머신에 배포
161정성태11/14/200521499.NET Framework: 44. IIS 관리자에서 ASP.NET 탭이 없는 경우.
159정성태9/28/200517428VS.NET IDE: 32. Virtual Server 2005 64bit SP1 Beta 테스트 [2]
163정성태10/3/200515503    답변글 VS.NET IDE: 32.1. 왜...?
158정성태11/14/200517945VS.NET IDE: 31. SQL 2005 - A connection was successfully established with the server
157정성태9/21/200517733기타: 10. SQL2000 설치 시, Invalid Product Key 오류
156정성태9/16/200519672.NET Framework: 43. Wisptis.exe 프로세스
155정성태5/31/200516051.NET Framework: 42. .NET Installer Class에서 Install 메서드 - 설정 사항들 알아내는 코드
154정성태5/13/200514986VS.NET IDE: 30. Windows 2003 for x64에 추가된 레지스트리 Run 노드
152정성태5/5/200518417VC++: 18. VC++ 7.0에서부터 ? : 연산자 처리가 바뀌었습니다.
153정성태5/12/200518554    답변글 VC++: 18.1. VC++ 8.0에서부터 바뀐 CRT 소개
151정성태5/5/200521492VC++: 17. DLL에 export 된 C++ 클래스 멤버 함수 파라미터형 정보 알아내는 방법
150정성태5/5/200522724.NET Framework: 41. 태그 사이의 값을 추출하는 정규식
149정성태5/5/200519147.NET Framework: 40. 데이터그리드에서 콤보박스 쓸 수 있는 방법
148정성태5/5/200519718.NET Framework: 39. DataSet 방식을 RecordSet으로 구현하는 방법.
147정성태5/7/200617256VC++: 16. 클래스 멤버 함수에 대한 포인터를 받는 표현.
146정성태4/29/200516246VS.NET IDE: 29. 네트워크 공유를 다른 사용자 계정으로 다시 로그인을 원하는 경우.
144정성태4/14/200516702VS.NET IDE: 28. Windows 2003 SP1을 설치하고.
143정성태5/5/200517872.NET Framework: 38. DSL (Domain Specific Language)
141정성태4/14/200518798VS.NET IDE: 27. 64bit 컴퓨터 사용 평가 [3]
140정성태4/14/200515880.NET Framework: 37. String.GetHashCode의 리턴값. 그때그때 다릅니다.
138정성태4/12/200516732.NET Framework: 36. 64bit 시스템 구성
... 181  182  183  184  185  186  187  188  189  190  [191]  192  193  194  195  ...