为什么在 C# 中允许“long”作为数组长度？答案

【问题标题】：Why is "long" being allowed as array length in C#?为什么在 C# 中允许“long”作为数组长度？
【发布时间】：2012-06-12 07:26:08
【问题描述】：

我想尝试分配一个 40 亿字节的数组，这是我的 C# 代码：

long size = 4 * 1000;
size *= 1000;
size *= 1000;
byte[] array = new byte[size];

此代码在包含new 的行上出现System.OverflowException 失败。好的，原来Length 返回int，所以数组长度也限制在int 可以存储的范围内。

那为什么没有编译时错误，并且允许long作为分配时的数组元素个数？

【问题讨论】：

Array.CreateInstance() 给出更有意义的错误消息，“不支持大于 2GB 的阵列。”
所以您分配了 3.7 GB 的内存。您的机器上安装了多少 RAM？ :D
@Joso：这是一个 64 位进程，所以由于分页，它可以分配 3.7，因为有足够的磁盘空间。
即使分页也有其局限性。假设 1024 MB 物理 RAM，Windows 通常会将页面文件限制为 1536 MB。结合起来，您将能够分配 2560 MB 的内存。由于 Windows 将上页文件大小设置为物理内存的 1.5 倍，我会说物理 RAM 可能不是限制因素，但它是一个因素。
JoSo，(a) 没有一个头脑正常的人会在 1 GiB 内存上使用 64 位 Windows； (b) 现在内存非常便宜，所以任何小于 8 GiB 的内存都毫无意义； (c) 你读过答案吗？问题完全是另外一回事。

【解决方案1】：

因为规范在第 7.6.10.4 节中是这样说的：

表达式列表中的每个表达式都必须是 int、uint、long 或 ulong 类型，或者可以隐式转换为其中一种或多种类型。

这很可能很容易允许创建大于 2 GiB 的数组，即使它们不受支持尚（但将没有 语言一旦 CLR 做出这样的改变就改变）。 Mono does support this, however 和 .NET 4.5 apparently will allow larger arrays too。

顺便说一下关于数组长度是int：还有LongLength，返回一个long。这是 .NET 1.1 中的内容，可能是面向未来的更改。

【讨论】：

+1 4.5 的好地方，希望上帝我从来没有在我们的应用程序中看到过这种情况...
看起来即使更改了 4.5，相关代码仍然会失败，因为它说“对于字节数组和单字节结构的数组，任何单个维度的最大索引是 2,147,483,591 (0x7FFFFFC7)，其他类型为 2,146,435,071 (0X7FEFFFFF)。”
确实如此。然后，您可以将其设为多维数组来解决此问题。但这也很糟糕。
@ErenErsönmez 你写了“它说...”它在哪里说的？
@Mishax：在我的答案中包含的第二个链接中。

【解决方案2】：

为什么允许长作为数组长度？

答案是：.net 中的 long 表示 Int64

根据规范，数组索引可以是Int64。

第二个问题：为什么会显示溢出异常？

因为任何单个对象不能分配超过 2GB 的内存。

【讨论】：

有了这样的声明（除非它们很明显，例如 long 是 System.Int64 的别名），用引用来支持它们总是很好的。
我不同意你的第二点。如果内存不足，您应该期待 OutOfMemoryException，而不是 OverflowException。根据规范，仅当长度小于零时才应引发 OverflowException。
@Mishax：不是内存不足，只是单个对象不能大于那个。
@Joey 你可能是对的，但我指的是 mdkamruzzaman 对 OverflowException 的解释。在 C# 语言规范中，它指出如果任何维度长度说明符小于零，则可以引发 OverflowException。就是这样，这是唯一的原因。我在语言规范中找不到任何关于 2GB 限制的内容。这里有一些讨论：stackoverflow.com/questions/14889333/…

【解决方案3】：

这是CLR的限制，单个对象不能超过2GB，包括数组：

这与 32 位或 64 位操作系统无关。也就是说，它不会阻止您使用超过该数量的总量，只是不会在一个对象上使用。

这是一个运行时错误，因为如果您将long（或其他初始化值）保持在范围内，它将起作用。

您可以使用所有整数类型初始化数组：sbyte、char、short、int 和 long - 全部编译；未签名的变体也可以。

【讨论】：

【解决方案4】：

.Net 4.5-4.6 中有一个解决方案允许数组使用大尺寸。

<runtime>
    <gcAllowVeryLargeObjects enabled="true" />
</runtime>

【讨论】：

【解决方案5】：

long是整数类型，所以可以用来定义数组；例外是构建过大的数组，而不是使用long。

例如，这很好用：

long size = 20;
byte[] array = new byte[size];

【讨论】：