有多少内存使用字节枚举，这是否优化了 C# 中的内存/速度？

在 C# 中使用字节枚举进行小型枚举是一种好处还是一种好的做法？

这会减少内存使用吗？

这能提高速度吗？

Example:

enum Fruits : byte { Apple, Orange, Banana }

相比之下有什么优势：

enum Fruits { Apple, Orange, Banana }

提前致谢。

使用 Visual Studio 机器代码窗口进行调查

For byte enum and int enum我们可以看到内存是对齐的4 bytes在每种情况下，在 Windows x64 上，甚至使用Flags属性。但long enum消耗8 bytes每个值。

因此没有必要使用字节枚举，因为它消耗相同的内存并且速度相同，并且使用字节对齐应该仅在 8 位机器上有用。

解释

这是因为 .NET 在 x32 以及 x64 Intel/AMD 上使用 32 位寄存器来存储整数，即使对于 AnyCPU 或 x64 目标也是如此。

.NET 编译器不会优化内存，而是会优化速度，因为处理器内部总线大小在 x32 CPU 上优化为 (16/)32 位，在 x64 CPU 上优化为 (32/)64 位。因此，32 位访问是 x32 上的最佳速度，64 位访问是 x64 上的最佳速度。任何其他尺寸都会“强制”处理器减小/增大尺寸。我写了 (16/) 和 (32/)，因为这些访问经过优化，比其他缩小/放大大小的速度要慢。

这是因为 .NET 编译器更看重速度而不是内存，特别是因为它是虚拟机，因此比本机代码慢。出于兼容性原因，它更倾向于 32 位。事实上，32 位寄存器和内存访问在 x32/x64 机器上更加优化，较低的对齐会导致性能损失（除非我们有 8 位或 16 位处理器）。如果编译为 AnyCPU 或面向 x64，则仅内存指针在 x32 上为 32，在 x64 上为 64。

因此，现在任何短于 32 位的数据都应该与 32 位对齐，将来可能会是 64 位。

因此，比整数短的枚举以及结构和类中小于或等于 4 字节大小的整数值是 4 字节对齐的，因此我们在 x32 或 x64 下的 .NET 机器上每个字节丢失 3 个字节，除非我们修改结构包装尺寸 https://learn.microsoft.com/dotnet/api/system.runtime.interopservices.structlayoutattribute.pack（默认为 4 个字节）。

Remark

A 元帅尺寸 https://learn.microsoft.com/dotnet/api/system.runtime.interopservices.marshal.sizeof在结构或类实例上给出“已使用的（非托管）数据大小”，但不是真正的保留内存，包括用于存储数据的丢失块。

Example

enum FruitsByte : byte { Apple, Orange, Banana }
enum FruitsInt { Apple, Orange, Banana }
enum FruitsLong : long { Apple, Orange, Banana }

For byte

var fb1 = FruitsByte.Apple;
mov dword ptr [rbp+0A4h],ecx  

var fb2 = FruitsByte.Orange;
mov dword ptr [rbp+0A0h],1  

0xA4 - 0xA0 = 4 bytes

For int

var fi1 = FruitsInt.Apple;
mov dword ptr [rbp+9Ch],ecx  

var fi2 = FruitsInt.Orange;
mov dword ptr [rbp+98h],1  

0x9C - 0x98 = 4 bytes

For long

var fl1 = FruitsLong.Apple;
mov qword ptr [rbp+90h],rcx  

var fl2 = FruitsLong.Orange;
mov qword ptr [rbp+88h],rcx  

0x90 - 0x88 = 8 bytes

完整机器码

      var fb1 = FruitsByte.Apple;
00007FF7E93C0B19  xor         ecx,ecx  
00007FF7E93C0B1B  mov         dword ptr [rbp+0A4h],ecx  
      var fb2 = FruitsByte.Orange;
00007FF7E93C0B21  mov         dword ptr [rbp+0A0h],1  

      var fi1 = FruitsInt.Apple;
00007FF7E93C0B2B  mov         dword ptr [rbp+9Ch],ecx  
      var fi2 = FruitsInt.Orange;
00007FF7E93C0B31  mov         dword ptr [rbp+98h],1  

      var fl1 = FruitsLong.Apple;
00007FF7E93C0B3B  movsxd      rcx,ecx  
00007FF7E93C0B3E  mov         qword ptr [rbp+90h],rcx  
      var fl2 = FruitsLong.Orange;
00007FF7E93C0B45  mov         ecx,1  
00007FF7E93C0B4A  movsxd      rcx,ecx  
00007FF7E93C0B4D  mov         qword ptr [rbp+88h],rcx  

更多信息

数据结构对齐（维基百科） https://en.wikipedia.org/wiki/Data_structure_alignment

x64 架构 - CPU 寄存器 (MSDoc) https://learn.microsoft.com/windows-hardware/drivers/debugger/x64-architecture

8086 至 i486 指令集 https://www.ordisoftware.com/files/intel/Intel-Instructions-8086-to-i486.pdf

英特尔® 64 和 IA-32 架构软件开发人员手册 https://software.intel.com/content/www/us/en/develop/articles/intel-sdm.html