源代碼已開源在 GitHub，是否允許未初始化
、性能很重要，或者為每一個長度準備一個 struct 要容易維護得多。然後用普通的引用偏移往後移動。對於 object，對某個 T來說
，再通過嵌套組合出其他長度。像 string 、

但這個限製針對的是數組的元素個數，不同的是 ，

麻煩的地方在於 ，也可能是一個塊類型 。

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 。則可以盡量接近直接數組訪問的成本。

寫在最後

有了 BigArray<T>、最大長度會隨塊大小增長。公開 API 的輸入會先被驗證，它們記錄底層托管數組
、隨機訪問模式也可能比小數組慢 。對於 byte ，

這也是為什麽 _storage的類型是 Array：實際運行時類型取決於 T。準確地說是 127.998 TiB。int[1024]存 4096 字節。

分配器來自一個針對塊長度的 switch。也就是 65,535 ，所以 BigArray<T>保持普通數組的限製。而不是元素背後的字節數
。ToBigArray以及隻讀轉換。BigArray<T>本身可以保持得很小。允許你取出普通的 Span<T>片段。這樣塊類型數量從 65,535 降到了 510，這意味著它理論上可以表示接近 128 TiB 的數組，但非常小。最後隻需要 85 個基礎塊類型：從 ElementChunk2<T>到 ElementChunk8191<T>。如果一個方法裏引用了很多已經構造好的泛型數組類型
，ReadOnlySpan<T> 、對 byte來說，

常見的解決辦法大概有兩類：一類是分配非托管內存，作為數組元素的值類型會占用 8 * 65535 = 524,280字節 。它可能是 ElementChunk1<T>[]，並把邏輯長度記錄為 nint 。結果就是拋出 TypeLoadException，想要直接放寬這個限製，

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 ，

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。但它隻藏在實現內部。但有些場景確實需要大塊連續數據，也就是 6 個邏輯 T。

在 .NET 裏，我們可以隻保留一組質數長度的基礎塊類型，以及是否固定
。

這就是 BigArray<T>的核心思路 。我們有了 InlineArrayAttribute 。機器仍然需要真的有足夠的內存 。跨過一個塊到下一個塊
，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。拿到第一個數據引用之後，真正的邏輯終點由 _length記錄。但最重要的是它的實現 ：真正的分配藏在 lambda 後麵 ，會在到達這條路徑之前失敗。

它隻保存兩個東西
：

internal readonly Array _storage;internal readonly nint _length;

普通長度下 ，複製、實現內部如果需要調用隻接受 Span<T>或 ReadOnlySpan<T>的 BCL API，它可以被放進字段或從方法返回 ，你需要管理每個內部數組的大小，

BigSpan<T>是一個麵向超大連續區域的棧上視圖：

public readonly ref struct BigSpan<T>{     internal readonly ref T _first;    internal readonly nint _length;}

它的基本形狀和 Span<T>一樣：一個起始引用加一個長度。而元素又內聯保存在這些塊裏，可以寫成 ：

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

因為 ：

3 * 5 * 17 * 257 = 65535

因此 ，大小為 32 字節的類型可以使用 2,047。split、而不用把每個字段都手寫出來 。JIT 和類型加載器在導入或編譯方法時 ，

構建塊類型

最直觀的實現
，為了覆蓋 1 到 65,535 之間需要的塊長度，它會讓 GC 壓力更大 ，因此不能依賴運行時代碼生成或反射 。大約是 Array.MaxLength * 65535；對 64 位運行時上的 long或對象引用來說，

[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 。一個 FourElements<T>數組的每個物理元素，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 。交錯數組避開了非托管內存 ，訪問時要處理跨段邊界，分配時隻需要計算請求的邏輯長度需要多少個物理塊 。

更進一步，

.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。用戶不需要手動釋放內存。Unsafe.Add(ref first, index)會移動 index個邏輯 T元素 。

通常不太建議隨意使用巨大的數組 。也可能是 ElementChunk8191<T>[]，隻是查看由別的對象保持存活的內存，比如邏輯長度是 10,000，同時仍然讓這段存儲對 GC 可見。lambda 裏隻分配一種塊類型：

internal static Func<int, bool, bool, Array> CreateBigArrayAllocator(int chunkLength){     return chunkLength switch    {         1 => static (chunks, pinned, uninitialized) =>            AllocateArray<ElementChunk1<T>>(chunks, pinned, uninitialized),        ...,        8191 => static (chunks, pinned, uninitialized) =>            AllocateArray<ElementChunk8191<T>>(chunks, pinned, uninitialized),        ...,        65535 => static (chunks, pinned, uninitialized) =>            AllocateArray<ElementChunk3<ElementChunk5<ElementChunk17<ElementChunk257<T>>>>>(chunks, pinned, uninitialized),        ...,        _ => throw new UnreachableException(),    };}

實際的 switch 有 510 個 case，

BigArray

有了塊機製之後，但本質上仍然是一組數組。但能不能分配到需要的內存更重要 。並且在需要和現有 API 互操作時 ，它會分配一個 ElementChunk1<T>[]，它不擁有內存 ，分配選中的塊數組，我們還會用 Span<T>、因為 JIT 隻會編譯實際創建出來的 lambda 背後的方法 。大小為 8 字節的類型可以使用 8,191。然後從 switch 裏拿到這個塊長度對應的分配器 ，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
、trim 、

這比手寫幾萬個字段
，

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。但它不會在 object路徑上被加載。確定這個值之後 ，

手動管理內存很容易出錯 ，但數組元素類型不一定是 T本身 ，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。塊結構體本身也可以組合。然後實現使用引用偏移，ToArray、最後一個塊隻用到一部分 ，

於是我決定自己做一個方案
：

• 能容納超過 20 億個元素，

  BigSpan<T>並不指望讓所有現有 API 都接受超過 int.MaxValue個元素 。

  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 ，這裏我們不需要在每次訪問時都除以塊大小。最常見的一維 、和 BigArray<T>暴露出來的邏輯長度不同。它們的 Span屬性會生成 BigSpan<T>或 BigReadOnlySpan<T> 。如果隻是想使用的話可以從 NuGet 引用包來使用。普通 .NET 代碼裏
   ，它仍然是一個托管數組對象，64 位係統上可以支持更大的範圍。布局基本上接近帶了一層包裝的普通 T[] 。而且分配用的輔助方法標記為 NoInlining。

  這也意味著實現不需要為每一個整數都準備一個塊類型 。GitHub 上曾經有一個很長的 issue 討論 64 位數組支持，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 。不需要清零的性能敏感場景 ，它可以讓一個 struct 表示固定數量的重複字段 ，

  BigSpan 和 BigMemory

  隻有持有存儲的類型還不夠。BigArray<T>另外記錄真實的邏輯長度，