StructLayoutAttribute.Pack フィールド

定義

名前空間:: System.Runtime.InteropServices

アセンブリ:: mscorlib.dll, System.Runtime.dll

アセンブリ:: netstandard.dll, System.Runtime.dll

アセンブリ:: System.Runtime.dll

アセンブリ:: mscorlib.dll

アセンブリ:: netstandard.dll

ソース:: StructLayoutAttribute.cs

ソース:: StructLayoutAttribute.cs

ソース:: StructLayoutAttribute.cs

ソース:: StructLayoutAttribute.cs

ソース:: StructLayoutAttribute.cs

重要

一部の情報は、リリース前に大きく変更される可能性があるプレリリースされた製品に関するものです。 Microsoft は、ここに記載されている情報について、明示または黙示を問わず、一切保証しません。

メモリ内のクラスまたは構造体のデータフィールドの配置を制御します。

public: int Pack;

public int Pack;

val mutable Pack : int

Public Pack As Integer

フィールド値

Int32

注釈

Pack フィールドは、メモリ内の型のフィールドの配置を制御します。 LayoutKind.Sequential プロパティに影響します。この値は、現在のプラットフォームの既定のパッキングサイズを示します。 Packの値は、0、1、2、4、8、16、32、64、または 128 である必要があります。既定値は 0 です。

型インスタンスのフィールドは、次の規則を使用して配置されます。

型の配置は、最大要素のサイズ (1、2、4、8 バイトなど) または指定されたパッキングサイズのいずれか小さい方です。
各フィールドは、独自のサイズのフィールドまたは型の配置のいずれか小さい方に揃える必要があります。型の既定の配置は、その最大要素のサイズであり、他のすべてのフィールド長以上であるため、通常はフィールドがサイズに合わせて配置されることを意味します。たとえば、型の最大フィールドが 64 ビット (8 バイト) の整数であるか、Pack フィールドが 8 に設定されている場合でも、 Byte フィールドは 1 バイト境界に配置され、 Int16 フィールドは 2 バイト境界に配置され、 Int32 フィールドは 4 バイト境界に配置されます。
配置要件を満たすために、フィールド間にパディングが追加されます。

たとえば、2 つの Byte フィールドと 1 つの Int32 フィールドで構成される次の構造を、 Pack フィールドのさまざまな値と共に使用するとします。

using System;

struct ExampleStruct
{
    public byte b1;
    public byte b2;
    public int i3;
}

Important

C# の例を正常にコンパイルするには、 /unsafe コンパイラスイッチを指定する必要があります。

既定のパッキングサイズを指定した場合、構造体のサイズは 8 バイトです。バイトは 1 バイト境界に配置する必要があるため、2 バイトは最初の 2 バイトのメモリを占有します。型の既定の配置は 4 バイトであり、最大のフィールドのサイズである i3 であるため、埋め込みの 2 バイトの後に整数フィールドが続きます。

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 0)]
struct ExampleStruct1
{
    public byte b1;
    public byte b2;
    public int i3;
}

public class Example1
{
    public unsafe static void Main()
    {
        ExampleStruct1 ex = new();
        byte* addr = (byte*)&ex;
        Console.WriteLine("Size:      {0}", sizeof(ExampleStruct1));
        Console.WriteLine("b1 Offset: {0}", &ex.b1 - addr);
        Console.WriteLine("b2 Offset: {0}", &ex.b2 - addr);
        Console.WriteLine("i3 Offset: {0}", (byte*)&ex.i3 - addr);
    }
}
// The example displays the following output:
//       Size:      8
//       b1 Offset: 0
//       b2 Offset: 1
//       i3 Offset: 4

Packが 2 に設定されている場合、構造体のサイズは 6 バイトです。前と同様に、2 バイトは最初の 2 バイトのメモリを占有します。フィールドは 2 バイトの境界に揃えられるようになったため、2 番目のバイトと整数の間にパディングはありません。

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 2)]
struct ExampleStruct2
{
    public byte b1;
    public byte b2;
    public int i3;
}

public class Example2
{
    public unsafe static void Main()
    {
        ExampleStruct2 ex = new();
        byte* addr = (byte*)&ex;
        Console.WriteLine("Size:      {0}", sizeof(ExampleStruct2));
        Console.WriteLine("b1 Offset: {0}", &ex.b1 - addr);
        Console.WriteLine("b2 Offset: {0}", &ex.b2 - addr);
        Console.WriteLine("i3 Offset: {0}", (byte*)&ex.i3 - addr);
    }
}
// The example displays the following output:
//       Size:      6
//       b1 Offset: 0
//       b2 Offset: 1
//       i3 Offset: 2

Packが 4 に設定されている場合、構造体のサイズは既定の場合と同じになります。この場合、型の配置は最大フィールドのサイズ (i3、 4) で定義されています。

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 4)]
struct ExampleStruct3
{
    public byte b1;
    public byte b2;
    public int i3;
}

public class Example3
{
    public unsafe static void Main()
    {
        ExampleStruct3 ex = new();
        byte* addr = (byte*)&ex;
        Console.WriteLine("Size:      {0}", sizeof(ExampleStruct3));
        Console.WriteLine("b1 Offset: {0}", &ex.b1 - addr);
        Console.WriteLine("b2 Offset: {0}", &ex.b2 - addr);
        Console.WriteLine("i3 Offset: {0}", (byte*)&ex.i3 - addr);
    }
}
// The example displays the following output:
//       Size:      8
//       b1 Offset: 0
//       b2 Offset: 1
//       i3 Offset: 4

Packが 8 に設定されている場合、i3 フィールドは 4 バイト境界 (Pack フィールドで指定された 8 バイト境界より小さい) に配置されるため、構造体のサイズは既定の場合と同じです。

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 8)]
struct ExampleStruct4
{
    public byte b1;
    public byte b2;
    public int i3;
}

public class Example4
{
    public unsafe static void Main()
    {
        ExampleStruct4 ex = new();
        byte* addr = (byte*)&ex;
        Console.WriteLine("Size:      {0}", sizeof(ExampleStruct4));
        Console.WriteLine("b1 Offset: {0}", &ex.b1 - addr);
        Console.WriteLine("b2 Offset: {0}", &ex.b2 - addr);
        Console.WriteLine("i3 Offset: {0}", (byte*)&ex.i3 - addr);
    }
}
// The example displays the following output:
//       Size:      8
//       b1 Offset: 0
//       b2 Offset: 1
//       i3 Offset: 4

別の例として、2 つのバイトフィールド、1 つの 32 ビット符号付き整数フィールド、1 つの単一要素バイト配列、および 10 進値で構成される次の構造体を考えてみましょう。既定のパッキングサイズでは、構造体のサイズは .NET Framework では 28 バイト、.NET 5 以降では 32 バイトです。 2 バイトは最初の 2 バイトのメモリを占有し、その後に 2 バイトのパディングが続き、その後に整数が続きます。次に、1 バイトの配列の後に 3 バイトのパディングが続きます。 10 進値は複数のフィールドで構成されるため、アラインメントは、 Decimal 構造体全体のサイズではなく、そのフィールドの最大サイズに基づきます。 .NET 5 以降のバージョンでは、Decimal 構造体は 2 つの Int32 フィールドと 1 つの 8 バイトフィールドで構成されるため、Decimal フィールド d5 は 8 バイト境界に配置されます。 .NET Framework では、Decimal 構造体は 4 つの Int32 フィールドで構成されるため、Decimal フィールド d5 は 4 バイト境界に配置されます。

using System;

unsafe struct ExampleStruct5
{

    public byte b1;
    public byte b2;
    public int i3;
    public fixed byte a4[1];
    public decimal d5;
}

public class Example5
{
    public unsafe static void Main()
    {
        ExampleStruct5 ex = new();
        byte* addr = (byte*)&ex;
        Console.WriteLine("Size:      {0}", sizeof(ExampleStruct5));
        Console.WriteLine("b1 Offset: {0}", &ex.b1 - addr);
        Console.WriteLine("b2 Offset: {0}", &ex.b2 - addr);
        Console.WriteLine("i3 Offset: {0}", (byte*)&ex.i3 - addr);
        Console.WriteLine("a4 Offset: {0}", ex.a4 - addr);
        Console.WriteLine("d5 Offset: {0}", (byte*)&ex.d5 - addr);
    }
}
// The example displays the following output:
//
// .NET 5+:
//       Size:      32
//       b1 Offset: 0
//       b2 Offset: 1
//       i3 Offset: 4
//       a4 Offset: 8
//       d5 Offset: 16
//
// .NET Framework:
//       Size:      28
//       b1 Offset: 0
//       b2 Offset: 1
//       i3 Offset: 4
//       a4 Offset: 8
//       d5 Offset: 12

Packが 2 に設定されている場合、構造体のサイズは 24 バイトです。既定の配置と比較して、型の配置が 2 ではなく 4 であるため、2 バイトと整数の間の 2 バイトのパディングが削除されました。また、 a4 後の 3 バイトのパディングは、4 バイトの境界ではなく 2 バイトの境界に配置されるようになった d5 ため、1 バイトのパディングに置き換えられました。

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 2)]
unsafe struct ExampleStruct6
{

    public byte b1;
    public byte b2;
    public int i3;
    public fixed byte a4[1];
    public decimal d5;
}

public class Example6
{
    public unsafe static void Main()
    {
        ExampleStruct6 ex = new();
        byte* addr = (byte*)&ex;
        Console.WriteLine("Size:      {0}", sizeof(ExampleStruct6));
        Console.WriteLine("b1 Offset: {0}", &ex.b1 - addr);
        Console.WriteLine("b2 Offset: {0}", &ex.b2 - addr);
        Console.WriteLine("i3 Offset: {0}", (byte*)&ex.i3 - addr);
        Console.WriteLine("a4 Offset: {0}", ex.a4 - addr);
        Console.WriteLine("d5 Offset: {0}", (byte*)&ex.d5 - addr);
    }
}
// The example displays the following output:
//       Size:      24
//       b1 Offset: 0
//       b2 Offset: 1
//       i3 Offset: 2
//       a4 Offset: 6
//       d5 Offset: 8

Packが 16 に設定されている場合、構造体のサイズは既定の場合と同じです。これは、この構造体のすべての配置要件が 16 未満であるためです。

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 16)]
unsafe struct ExampleStruct7
{

    public byte b1;
    public byte b2;
    public int i3;
    public fixed byte a4[1];
    public decimal d5;
}

public class Example7
{
    public unsafe static void Main()
    {
        ExampleStruct7 ex = new();
        byte* addr = (byte*)&ex;
        Console.WriteLine("Size:      {0}", sizeof(ExampleStruct7));
        Console.WriteLine("b1 Offset: {0}", &ex.b1 - addr);
        Console.WriteLine("b2 Offset: {0}", &ex.b2 - addr);
        Console.WriteLine("i3 Offset: {0}", (byte*)&ex.i3 - addr);
        Console.WriteLine("a4 Offset: {0}", ex.a4 - addr);
        Console.WriteLine("d5 Offset: {0}", (byte*)&ex.d5 - addr);
    }
}
// The example displays the following output:
//
// .NET 5+:
//       Size:      32
//       b1 Offset: 0
//       b2 Offset: 1
//       i3 Offset: 4
//       a4 Offset: 8
//       d5 Offset: 16
//
// .NET Framework:
//       Size:      28
//       b1 Offset: 0
//       b2 Offset: 1
//       i3 Offset: 4
//       a4 Offset: 8
//       d5 Offset: 12

Pack フィールドは、ディスクおよびネットワーク書き込み操作中に構造体がエクスポートされるときによく使用されます。このフィールドは、プラットフォーム呼び出しおよび相互運用操作中にも頻繁に使用されます。

場合によっては、このフィールドを使用して、より厳密なパッキングサイズを生成することでメモリ要件を減らすことができます。ただし、この使用には実際のハードウェア制約を慎重に考慮する必要があり、実際にはパフォーマンスが低下する可能性があります。

適用対象

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