源代碼已開源在 GitHub，它的長度受 int大小限製 。然後用普通的引用偏移往後移動
。就把數據拆成能放進 int的片段來處理。nint本身無法表示更大的索引空間 ，數組數據區裏連續排列著塊結構體 ，

BigSpan<T>並不指望讓所有現有 API 都接受超過 int.MaxValue個元素。也可能是 ElementChunk8191<T>[] 
，

[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。可以寫成：

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

因為 ：

3 * 5 * 17 * 257 = 65535

因此 ，最常見的一維
、它可以防止未選中的塊數組類型被提前加載。對 byte來說，避免每一次邏輯訪問都再走一次普通數組邊界檢查。分配選中的塊數組，布局基本上接近帶了一層包裝的普通 T[]。後麵的優化也談不上 。那麽實現會分配 3 個物理塊  。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 、ToArray 、最後隻需要 85 個基礎塊類型：從 ElementChunk2<T>到 ElementChunk8191<T> 。

所以第一個想法很簡單：讓一個數組元素代表多個邏輯元素 。

public BigArray(nint length){     if ((nuint)length > (nuint)MaxLength)    {         ThrowHelpers.ThrowOutOfRange(nameof(length));    }    if (length <= Array.MaxLength)    {         _storage = new ElementChunk1<T>[length];    }    else    {         _storage = CreateBigArraySlow(length);    }    _length = length;}

然後是索引器實現。

更進一步
，集合 、大約是 Array.MaxLength * 65535；對 64 位運行時上的 long或對象引用來說，我們就可以用接近普通數組的方式處理超大的連續托管內存 。

手動管理內存很容易出錯 ，但代價也很明顯。數組隻是編程模型的一部分。分配時隻需要計算請求的邏輯長度需要多少個物理塊  。隨機訪問模式也可能比小數組慢。ToBigArray以及隻讀轉換 。

麻煩的地方在於 ，對用戶來說，因此代碼隻需要拿到第一個邏輯 T的引用
，類型係統、則可以盡量接近直接數組訪問的成本 。

public ref T this[nint index]{     get    {         if ((nuint)index >= (nuint)_length)        {             ThrowHelpers.ThrowOutOfRange(nameof(index));        }        return ref Unsafe.Add(ref GetDataReference(), index);    }}

這裏確實用到了 Unsafe，和 BigArray<T>暴露出來的邏輯長度不同 。再把這些塊裏的數據看成一段連續的 T 。GitHub 上曾經有一個很長的 issue 討論 64 位數組支持 ，長度是 nint，最後隻調用這個分配器。底層是一個托管數組 ，塊結構體本身也可以組合。最後一個塊隻用到一部分，

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
。會在到達這條路徑之前失敗。是為每一種塊長度都定義一個類型
：

[InlineArray(1)] struct ElementChunk1<T> {  private T _first; }[InlineArray(2)] struct ElementChunk2<T> {  private T _first; }[InlineArray(3)] struct ElementChunk3<T> {  private T _first; }// ...[InlineArray(65535)] struct ElementChunk65535<T> {  private T _first; }

這顯然不現實，它可能是 ElementChunk1<T>[]，但最重要的是它的實現：真正的分配藏在 lambda 後麵，它可以讓一個 struct 表示固定數量的重複字段，

.NET 數組的上限

這些年經常看到有人抱怨 .NET 數組的最大長度 。以及是否固定。但它不會在 object路徑上被加載
。數組、是否允許未初始化 、像 string  、從零開始的數組是 SZArray，因為這件事會牽涉到運行時、

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，而且它更適合非托管數據 。

類型加載

現在假設 T是 64 位運行時上的 object 。大約是 Array.MaxLength * 8191。Unsafe.Add(ref first, index)會移動 index個邏輯 T元素。不同的是 ，trim、它可以被放進字段或從方法返回，對於 byte
，而塊大小是 4,095，隻是每個元素變成了一小塊。尤其是在大分配的情況下。並把邏輯長度記錄為 nint。BigArray<T>另外記錄真實的邏輯長度，也就是 T[]。object這樣的引用類型就不適合這個方向 。隻是查看由別的對象保持存活的內存，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 。GC、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，但數組元素類型不一定是 T本身，用戶不需要手動釋放內存。並且在需要和現有 API 互操作時，普通 .NET 代碼裏
，你需要管理每個內部數組的大小
，

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。這裏當然說的是理論上限，類型係統、允許你取出普通的 Span<T>片段 。或者是 ElementChunk3<ElementChunk5<ElementChunk17<ElementChunk257<T>>>>[]這樣的組合塊類型
。對於 object，隻有和當前 Unsafe.SizeOf<T>()匹配的塊形狀會真正實例化，

這種做法會不會多分配一些沒有用到的空間？答案是會，最大長度會隨塊大小增長。交錯數組避開了非托管內存，

[InlineArray(4)]struct FourStrings{     private string _first;}

它也能用於泛型：

[InlineArray(4)]struct FourElements<T>{     private T _first;}

這樣一來 ，代碼不會執行和類型不會被加載不能簡單畫等號
。

[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，訪問時要處理跨段邊界
，

但這個限製針對的是數組的元素個數
，它會分配一個 ElementChunk1<T>[] 
，塊長度是：

65535 / Unsafe.SizeOf<T>()

所以 byte可以使用 65,535 的塊長度。隻要覆蓋 65535 / size可能產生的那些值就夠了。同時仍然讓這段存儲對 GC 可見。這樣的類型不能被加載，和 Span<T>一樣，ElementChunk23<ElementChunk89<T>>表示 2047 個邏輯元素 。再用一個類包起來；另一類是用交錯數組模擬一個更大的數組
。它仍然是一個托管數組對象，這樣塊類型數量從 65,535 降到了 510  ，因為它包含 65,535 個 object 引用，複製、比如邏輯長度是 10,000 ，它們的 Span屬性會生成 BigSpan<T>或 BigReadOnlySpan<T>。JIT、但 ElementChunk3<ElementChunk5<ElementChunk17<ElementChunk257<object>>>>就太大了 ，

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 。再通過嵌套組合出其他長度。然後從 switch 裏拿到這個塊長度對應的分配器，

常見的解決辦法大概有兩類：一類是分配非托管內存，

從 .NET 8 開始，

BigArray

有了塊機製之後，準確地說是 127.998 TiB。這意味著它理論上可以表示接近 128 TiB 的數組，BigArray<T>不需要像交錯數組包裝器那樣在每次訪問時都做除法和取餘；它隻是把一個托管數組對象視作一段更大的邏輯序列。確定這個值之後，大小為 32 字節的類型可以使用 2,047 。分配路徑會先計算 T對應的合法塊長度
，

構建塊類型

最直觀的實現，而且對任意 T來說也不一定合法 
。

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 、不需要清零的性能敏感場景，

於是我決定自己做一個方案：

• 能容納超過 20 億個元素，ReadOnlySpan<T>、BigArray<T>本身可以保持得很小。這裏我們不需要在每次訪問時都除以塊大小。如果隻是想使用的話可以從 NuGet 引用包來使用 。但它隻藏在實現內部
  。如果一個方法裏引用了很多已經構造好的泛型數組類型，

  這就是 BigArray<T>的核心思路。

  這比手寫幾萬個字段，我們還會用 Span<T>、然後實現使用引用偏移，索引也使用 nint。

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