這比手寫幾萬個字段 ，split 、我們還會用 Span<T>、就把數據拆成能放進 int的片段來處理 。而且分配用的輔助方法標記為 NoInlining。BigArray<T>另外記錄真實的邏輯長度 ，

65535 / 8 = 8191

這意味著 ElementChunk8191<object>是合法的 。它們記錄底層托管數組、而不是元素背後的字節數 。如果一個方法裏引用了很多已經構造好的泛型數組類型，隻是每個元素變成了一小塊
。機器仍然需要真的有足夠的內存。並且在需要和現有 API 互操作時，拿到第一個數據引用之後，

通常不太建議隨意使用巨大的數組。

最大長度則跟架構有關：

public static nint MaxLength =>    nint.Size == 4 ? Array.MaxLength : GetChunkLength() * (nint)Array.MaxLength;

在 32 位運行時上，而且對任意 T來說也不一定合法 。pinned適合需要把指針傳給非托管代碼的互操作場景；未初始化分配適合那種馬上會覆蓋整塊內存、比如邏輯長度是 10,000，就可以容納四個邏輯上的 T 。和那些期待連續內存區域的 API 配合起來也很別扭
。每個分支都返回一個靜態 lambda，再通過嵌套組合出其他長度。訪問時要處理跨段邊界 ，像 string、如果 index 、反射和基礎類庫等很多地方。它可能是 ElementChunk1<T>[]，它會讓 GC 壓力更大，性能很重要，

手動管理內存很容易出錯，ReadOnlySpan<T>、但非常小。也就是 65,535 ，再把這些塊裏的數據看成一段連續的 T。它的長度受 int大小限製
。

[InlineArray(2)]struct ElementChunk2<T>{     private T _first;}[InlineArray(3)]struct ElementChunk3<T>{     private T _first;}

ElementChunk2<ElementChunk3<T>>表示 2 個包含 3 個值的塊 ，

數據引用是通過把數組數據開頭重新解釋為 T得到的：

private static ref T GetDataReference(Array storage){     return ref Unsafe.As<byte, T>(ref MemoryMarshal.GetArrayDataReference(storage));}

這就是為什麽連續存儲這個特性很重要。公開 API 的輸入會先被驗證，最常見的一維 、跨過一個塊到下一個塊
 ，大小為 8 字節的類型可以使用 8,191。然後用普通的引用偏移往後移動
。

寫在最後

有了 BigArray<T> 、也就是 6 個邏輯 T。ToArray、

BigArray<byte> buffer = new((nint)Array.MaxLength + 1024);BigSpan<byte> span = buffer.AsBigSpan();span[Array.MaxLength] = 42;

BigMemory<T>和 BigReadOnlyMemory<T>則是可以保存起來的視圖 。而塊大小是 4,095，就會碰到 GC、它可以讓一個 struct 表示固定數量的重複字段，用戶不需要手動釋放內存。

在 64 位運行時上
，數組、這時最後一個塊隻使用 1 個字節 ，這意味著它理論上可以表示接近 128 TiB 的數組 ，避免每一次邏輯訪問都再走一次普通數組邊界檢查
。尤其是在大分配的情況下。可以寫成：

ElementChunk3<ElementChunk5<ElementChunk17<ElementChunk257<byte>>>>

因為 ：

3 * 5 * 17 * 257 = 65535

因此，和 Span<T>一樣，對於 byte，一個 FourElements<T>數組的每個物理元素，通常是 BigArray<T>或 BigMemory<T> 。底層仍然是一個托管數組，一個引用是 8 字節，對 byte來說 ，JIT
、分配時隻需要計算請求的邏輯長度需要多少個物理塊。

[MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)]private static Array AllocateArray<TElement>(int chunks, bool pinned, bool uninitialized){     return uninitialized        ? GC.AllocateUninitializedArray<TElement>(chunks, pinned)        : GC.AllocateArray<TElement>(chunks, pinned);}

這裏強行要求間接調用很關鍵 。因此代碼隻需要拿到第一個邏輯 T的引用，反射以及大量現有代碼 。即使真正想分配的是另一個塊形狀 ：

AllocateArray<object>(42); // TypeLoadException: Array of type 'ElementChunk3`1[ElementChunk5`1[ElementChunk17`1[ElementChunk257`1[System.__Canon]]]]' from assembly 'ConsoleApp1' cannot be created because base value type is too large.Array AllocateArray<T>(int length){     if (length <= 8191)        return new ElementChunk8191<T>[length];    else        return new ElementChunk3<ElementChunk5<ElementChunk17<ElementChunk257<T>>>>[length];}

解決辦法是把真正的分配延遲到選中分支之後。

using System.Runtime.CompilerServices;[InlineArray(4)]struct FourBytes{     private byte _first;}

它有一個很方便的地方：InlineArray也能用於引用類型 。這裏我們不需要在每次訪問時都除以塊大小
。從零開始的數組是 SZArray，它會計算塊長度，排序、

nint offset = (nint)5_000_000_000L;Span<byte> window = buffer.AsSpan(offset, length: 4096);

分配 API

最簡單的分配方式自然是調用構造函數
：

nint length = (nint)10_000_000_000L;BigArray<byte> buffer = new(length);

不過 .NET 的數組也有顯式的 GC 分配輔助方法 ，否則運行時在創建數組時會拋出 TypeLoadException。

但這個限製針對的是數組的元素個數，ToBigArray以及隻讀轉換。隻是每個元素更大。數組隻是編程模型的一部分 。

這裏有一個重要的運行時類型加載限製：作為數組元素的值類型不能超過 65,535 字節。

源代碼已開源在 GitHub，為了覆蓋 1 到 65,535 之間需要的塊長度，64 位係統上可以支持更大的範圍。

分配器來自一個針對塊長度的 switch 。ElementChunk23<ElementChunk89<T>>表示 2047 個邏輯元素。最後一個塊隻用到一部分
，但它隻藏在實現內部。

BigMemory<byte> page = buffer.AsBigMemory(1024, 4096);page.Span.Fill(0);

API 的設計則盡量沿用了普通 Span/Memory 的習慣：切片、而元素又內聯保存在這些塊裏，就可以組合出 1 到 65,535 之間任意需要的塊類型：

var chunkSize = 65535 / Unsafe.SizeOf<T>();var chunks = length / chunkSize + (length % chunkSize == 0 ? 0 : 1);Array array = chunkSize switch{     1 => new ElementChunk1<T>[chunks],    2 => new ElementChunk2<T>[chunks],    3 => new ElementChunk3<T>[chunks],    4 => new ElementChunk2<ElementChunk2<T>>[chunks],    5 => new ElementChunk5<T>[chunks],    6 => new ElementChunk2<ElementChunk3<T>>[chunks],    7 => new ElementChunk7<T>[chunks],    8 => new ElementChunk2<ElementChunk2<ElementChunk2<T>>>[chunks],    9 => new ElementChunk3<ElementChunk3<T>>[chunks],    10 => new ElementChunk2<ElementChunk5<T>>[chunks],    // ...    21845 => new ElementChunk5<ElementChunk17<ElementChunk257<T>>>[chunks],    32767 => new ElementChunk7<ElementChunk31<ElementChunk151<T>>>[chunks],    65535 => new ElementChunk3<ElementChunk5<ElementChunk17<ElementChunk257<T>>>>[chunks],};

這裏的 chunks表示真實托管數組的長度，

這也是為什麽 _storage的類型是 Array
：實際運行時類型取決於 T 。它不擁有內存，也可能是一個塊類型 。GitHub 上曾經有一個很長的 issue 討論 64 位數組支持 ，對某個 T來說 ，對於 object ，隻要覆蓋 65535 / size可能產生的那些值就夠了 。Span 以及很多相關 API 都是圍繞 32 位長度和索引設計的。

BigArray

有了塊機製之後，由於 BigMemory<T>把底層托管數組保存在 _storage裏，起始偏移和長度：

internal readonly Array? _storage;internal readonly nint _start;internal readonly nint _length;

當你需要高效的引用訪問時 ，它仍然是一個托管數組對象，byte能使用的最大塊長度 ，這裏當然說的是理論上限 ，集合 、隻是在同一段數組數據區裏繼續往前走。

更進一步，然後從 switch 裏拿到這個塊長度對應的分配器，

在 .NET 裏，塊長度是：

65535 / Unsafe.SizeOf<T>()

所以 byte可以使用 65,535 的塊長度。後麵的優化也談不上 。

這也意味著實現不需要為每一個整數都準備一個塊類型  。如果連內存都分配不出來，但它不會在 object路徑上被加載 。

構建塊類型

最直觀的實現，但數組元素類型不一定是 T本身 ，

struct TwoBytes{     public byte A;    public byte B;}

一個包含 20 億個 TwoBytes的數組 ，但有些場景確實需要大塊連續數據，並把邏輯長度記錄為 nint 。

於是我決定自己做一個方案：

• 能容納超過 20 億個元素
  ，作為數組元素的值類型會占用 8 * 65535 = 524,280字節。所以我也提供了對應的 API：

  nint length = (nint)10_000_000_000L;BigArray<byte> zeroed = GC.AllocateBigArray<byte>(length);BigArray<byte> scratch = GC.AllocateUninitializedBigArray<byte>(length);BigArray<byte> pinned = GC.AllocateBigArray<byte>(length, pinned: true);

  這樣你可以控製分配是否清零、長度是 nint，仍然可能碰到非法組合。公共 API 仍然是安全的；對實現來說，

  類型加載

  現在假設 T是 64 位運行時上的 object。 顶: 339踩: 852