2 | 类和结构
类和结构的区别以及装箱和拆箱，基本上都是老生常谈了，不过，在开发过程中，还是会产生一个疑问：我的数据该使用类还是结构？这个问题接下来的几个部分都会有涉及到。
2.1 如何估算对象和结构体的大小
结构是值类型，它的结构体实例是存放在栈或者堆中的。在栈中我们保有的是实例的值，所以每一次赋值，都会在栈中多赋值一份实例出来。结构体在内存中所占大小，就是其字段所占大小，但是，结构体的大小并不是简单的所有字段的大小相加，而是存在一个对齐规则，在默认的对齐规则中，基本类型字段是按照自身大小对齐的，如byte是按1字节对齐，int是按4字节对齐。如下面的结构体：
struct S
{
byte b1;
}这个结构体的大小是1，如果在下面添加一个字段：
struct S
{
byte b1;
int i1;
}这个结构体的大小是8，因为int是4字节对齐的，所以只能从第四个字节开始。
如果再添加一个字段：
struct S
{
byte b1;
int i1;
byte b2;
}这个结构体的大小是12，由于struct本身也是要对齐的，所以它的对齐规则是按照其中元素最大的对齐规则决定的。如当前这个结构体是按照i1的对齐规则决定的，也就是四字节对齐，不足四字节则不齐。如果想优化其大小，调整顺序如下，结构体的大小就变成了8。
struct S
{
byte b1;
byte b2;
int i1;
}类是引用类型，它的对象实例存放在堆中，对象实例一定是会占用堆内存的，而在栈中，我们保有的是实例的引用，对象在堆内存中大概是如下图所示：
其中vtable是类的共有数据，包含静态变量和方法表（在Mono中，结构的静态变量也存放在vtable里，它是缓存在一个叫tablecache的哈希表当中的，而IL2CPP中类和结构的静态变量存在一个单独的类里）。Monitor是线程同步用的，这两个指针分别占用一个IntPtr.Size大小（32位中是4字节，64位中是8字节），再下面是所有字段，字段是从第9个字节或17个字节开始的，字段的对齐规则与结构体的对齐规则相同，区别是Mono中对象实例会把引用类型的引用摆在最前面。一个对象实例的大小（instance_size）就是IntPtr.Size * 2+字段所占大小，结构体被装箱后在堆内存的大小也一样。
通过调整字段顺序，可以优化对象和结构体大小，特别是有容器存放多个对象或结构体的，可以减少堆内存占用。
此外，我们还可以通过StructLayoutAttribute自定义类和结构字段的对齐方式。比如下面的结构体：
[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)]
public struct S
{
byte b1;
int i1;
byte b2;
}该结构体强制按1字节对齐，所以它的大小就是6。
[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
public struct S
{
[FieldOffset(0)]byte b1;
[FieldOffset(0)]int i1;
[FieldOffset(1)] byte b2;
}这个结构体的大小是4，它实现了类似C/C++中union的类型，b1、b2与i1共用同一段内存，b1和b2也代表了i1的前两个字节。
注意，内存对齐是会考虑硬件优化的，使用StructLayout修改对齐方式有可能会降低性能。
2.2 装箱和拆箱
装箱和拆箱的过程很多文档都会有描述，这里就不再细说了。只说几个比较容易忽视的地方。
- 如果结构体实现了某个接口，那么结构体转换为接口会发生装箱。
- 对值类型实例调用GetType()会发生装箱。
- 对结构体调用ToString()，GetHashCode()：在Mono中，直接调用不会发生装箱，但是在IL2CPP中却会有装箱。如果重写了这两个方法，调用时就都不会发生装箱，但是如果调用了base.ToString()或base.GetHashCode()，还是会发生装箱。
- 某些容器类操作时发生的装箱会在下面提到。
