`Marshal.SizeOf<T>()` 和 `Marshal.SizeOf<T>(T 结构)` 的行为不一致

Question

我看到

Marshal.SizeOf<>

方法 重载的行为不一致。为了简洁起见，我在这里仅考虑通用重载。

已在 .NET 8 运行时尝试过此操作。

问题1：

Marshal.SizeOf<T>()

允许太少

考虑这段代码：

using System.Collections.Generic;
using System.Runtime.InteropServices;

...

    int size1a = Marshal.SizeOf<KeyValuePair<int, int>>(KeyValuePair.Create(123, 456));  // good, gives 8
    int size1b = Marshal.SizeOf<KeyValuePair<int, int>>(default);                        // good, gives 8
    int size2 = Marshal.SizeOf<KeyValuePair<int, int>>();                                // throws?!?

解释：

KeyValuePair<TKey, TValue>

是一个

struct

，它分别包含两个类型为

TKey

和

TValue

的非静态字段。当我在

int

和

struct

两个位置上使用

TKey

（

TValue

，没有托管字段）构造它时，我有一个类型

KeyValuePair<int, int>

，它不包含引用类型成员，因此是“非托管”。

预期：

size2

可以被确定（如

8

），就像

size1a

和

size1b

一样

实际：用

ArgumentException

爆炸，说

T

不能是泛型类型

问题：当使用arg的重载没有问题时发现大小没有问题，这不是完全不一致吗

structure

？

请注意，封闭类型

KeyValuePair<int, int>

将很高兴满足自 C# 7.3（从 2018 年起）以来存在的通用约束

where TSomething : unmanaged

。这也使得我们很自然地期望它的大小是可以确定的。

问题2：

Marshal.SizeOf<T>(T structure)

允许太多！

让我们在

KeyValuePair<,>

中放入托管类型：

using System.Collections.Generic;
using System.Runtime.InteropServices;

...

    int size3 = Marshal.SizeOf<KeyValuePair<string, string>>(KeyValuePair.Create("arbitrarily long text", "can go in here"));

预期：调用应导致异常，因为类型/实例保存对托管对象的引用（在此示例中为类型

System.String

（类））。

实际：调用成功，返回值取决于构建平台。例如，当为

x86

构建时，

size3

变为

8

(== 4+4)，为

x64

构建时，

16

(== 8+8)，依此类推。

问题：为什么？我看到运行时引用的宽度是两倍。

这在 .NET Framework 4.8 上可以正常工作。在这里，尝试找到

size3

（必须显式使用

new KeyValuePair<string, string>(...)

，因为静态

Create

方法不存在）会导致：

ArgumentException：类型“System.Collections.Generic.KeyValuePair`2[System.String，System.String]”无法封送为非托管结构；无法计算出有意义的大小或偏移量。

因此，问题 2 在 .NET Core 上一定是新的。正如我所说，我正在使用 .NET 8。

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我应该将此报告为 .NET 中的错误，还是我忽略了某些内容？

Answer 1

替代方案：

对于问题 1：处理非托管类型时，可以在调用 Marshal.SizeOf 时显式指定类型。例如，您可以执行以下操作，而不是 Marshal.SizeOf>()：

int size2 = Marshal.SizeOf(typeof(KeyValuePair<int, int>));

通过这种方式，您可以显式提供类型信息，并且它应该可以正常工作而不会引发异常。

对于问题 2：当需要计算大小时，可以通过不将 KeyValuePair 与引用类型一起使用来避免该问题。相反，您可以创建一个自定义结构来表示您要使用的数据，确保它仅包含值类型（而不是引用类型）。例如：

public struct MyKeyValuePair
{
    public string Key;
    public string Value;
}

然后，您可以计算此自定义结构体的大小，而不会遇到与引用类型相关的问题：

int size3 = Marshal.SizeOf(typeof(MyKeyValuePair));
By using a custom struct that only contains value types, you avoid the problem of Marshal.SizeOf incorrectly calculating the size based on reference types.

请记住，这些解决方法可能需要重构您的代码，尤其是在问题 2 的情况下，您需要将 KeyValuePair 的用法替换为自定义结构。这些解决方法针对您所描述的特定场景解决了 .NET Core/.NET 5+ 中 Marshal.SizeOf 方法的限制。