C#中new一个对象时，发生了什么事？

问题看似简单，不过事实上，CLR做的比这要多。。。
要准确回答这个问题，还要分情况来说。

new一个引用类型
首先，要实例化一个引用类型，就一定需要在堆上分配内存。要分配内存，就需要先计算出这个引用类型占多大空间，需要给它分配多少内存。
那怎么计算呢？简单！只要计算该类型所有字段的长度总和就可以啦。我们知道，引用类型的字段，占一个指针的长度（32位机器上是4个字节，64位机器上是8个字节）。值类型的字段长度可以通过递归的方法计算得出（递归终点是遇到引用类型或基本类型）。根据这些信息，我们就可以轻松计算出所有字段长度的总和了。
但是实际上计算方法会比这个复杂一点点，因为还要考虑到内存对齐的情况，关于内存对齐的解释我附在了本文的最后，这里就不多说了。考虑了内存对齐之后，得到的结果可能会比之前的要稍大一些。
不过这个仍然不是最终的结果。要得到最终的结果，还需要加上两个指针的长度。原因是，每个分配在堆上的对象都会有两个指针的“额外开销”，这两个开销分别是同步块索引和类型指针。关于同步块索引，一两句话也说不清楚，不过可以把它简单地理解成一个指向“同步块”的指针，而这个“同步块”的作用则是为了让拥有该同步块的对象能够支持线程同步。所谓类型指针，你可以这样来理解：每个对象都是一个类型的实例，而每个类型本身都有一个Type类型的实例来表示，对象的类型指针就是指向该类型的Type实例的指针。举个例子就清楚多了，我们知道，typeof（String）的值是一个Type类型的实例，这个Type类型的实例也就是所有的String对象的类型指针所指向的东西。
好了，到此为止，就可以得出实例化一个引用类型需要为其分配的内存数了。不过，要注意的是，CLR并不是在运行时计算分配内存的大小的，而是早在编译的时候就已经计算好这个量了。
接下来要做的是初始化分配得到的内存块。这个很简单，只要把这段内存的所有二进制位都设为0就可以了。
然后就是初始化两个“额外开销”的值了。对于同步块索引，CLR把它初始化为一个负数，并不指向任何的同步块。这是因为对于绝大多数对象，我们不要求它支持线程同步，所以不必急着给他实例化一个同步块，等到真的需要的时候再实际进行分配。而对于类型指针，则将其指向一个实实在在的对象——即该类型的类型对象实例。
再然后，就是调用类型的构造函数了。
完成了上述步骤，一个引用类型的对象实例就做好了，new操作符只要返回这个实例的引用就算完成任务了。

new一个值类型
首先，也是要计算需要分配多少内存。因为值类型是没有所谓的“额外开销”的，所以值类型所需的内存长度就是其内部字段的大小总和（同样需要考虑内存对齐）。同样的，CLR在编译的时候就已经计算好这个量了，不需要在运行时计算。
然后，CLR分配所需的内存。在哪里分配呢？这可说不准，在堆上或在栈上都有可能。
再然后就是调用类型构造函数了。这里需要注意，CLR并没有初始化这段内存块，而是把初始化内存块的任务都交给构造函数了。这样做是为了保证值类型轻量性的特点。这也是为什么C#语言在值类型的构造函数中强制要求为所以字段赋值的原因。另外，所有值类型的默认构造函数都会把内部字段都初始化为0。
到此，一个值类型也做好了。一般来说，对于值类型，new操作符并不需要返回其地址。原因在于，值类型的位置相对固定，因此在编译时就可以基本确定它们的位置。比如说，函数栈上的值类型实例都有一个相对于栈的偏移量，这个偏移量在编译时就是确定的。再比如说，作为引用类型的字段的值类型，都有一个相对于该引用类型地址的偏移量，这个偏移量也是早在编译时就固定下来的。所以，new操作符无需返回值类型实例的地址。

现在我们知道每new一个对象时CLR所需要做的工作了。可以看出，CLR的任务并不轻松。若是考虑到new一个对象之后还要垃圾回收该对象，那CLR就更辛苦了。所以，每当我们想要实例化一个类型的时候，都需要三思而后行。。。

 

附：关于内存对齐（这个是我之前学习的笔记，记得不是很系统，有兴趣的同学凑合看一下吧。。。）

为什么要内存对齐？

为了提高程序的性能，内存中的数据结构应该尽可能地在自然边界上对齐。原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问，而对齐的内存访问仅需要一次访问。（对字，双字，和四字来说，自然边界分别是偶数地址，可以被4整除的地址，和可以被8整除的地址。）

怎样才算内存对其？

一个字或双字操作数跨越了4字节边界，或者一个四字操作数跨越了8字节边界，被认为是未对齐的，从而需要两次总线周期来访问内存。一个字起始地址是奇数但却没有跨越字边界被认为是对齐的，能够在一个总线周期中被访问。