C# 絶対サイズ指定の構造体は全体コピーされる

C# 9.0ではStructLayout属性のSize引数を指定した構造体は通常のコピーでも全部（Sizeバイト分）コピーされます。P/Invoke以外ではメンバー変数のカバー範囲だけコピーされるかと思っていましたが、カバー範囲外もコピーされていました。Win32 APIのVARIANTやPROPVARIANTのような詳細な定義が面倒な構造体を使う場合は便利な仕様です。

模式図：C# 9.0では構造体の■も□もコピーされる（コピー１でありコピー２ではない）。
○コピー１：■■■□□→■■■□□
×コピー２：■■■□□→■■■
→：代入によるコピー操作
■：構造体のメンバー変数のカバー範囲
□メンバー変数のカバー範囲外

以下のコードで上記を確認できます。StructSize5は先頭3バイトだけをメンバー変数に持つ絶対サイズ5バイト（StructLayout.Size == 5）の構造体です。コピー前の構造体で5バイト目に書き込んだ値がコピー後の構造体でも保持されていたことから、構造体の絶対サイズ分（全体）がコピーされることが分かります。

トップレベルステートメント＆readonly構造体（C# 9）

サンプルはreadonly structですが、structとしても挙動は変わりません。

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

var struct1 = new StructSize5(new byte[] { 0, 1, 2, 3, 4 });
// 値セマンティクスによりインスタンスがコピーされる。
var struct2 = struct1;
var copied = struct2.ReadBytes()[4] == 4;
Console.WriteLine(
    "メンバー変数の範囲外はコピーされま{0}",
    copied ? "した。" : "せんでした。");

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Size = 5)]
readonly struct StructSize5
{
    // 確認用の先頭3バイト
    public readonly byte Byte0;
    public readonly byte Byte1;
    public readonly byte Byte2;

    public StructSize5(byte[] bytes)
    {
        (Byte0, Byte1, Byte2) = (0, 0, 0);
        if (bytes.Length > Marshal.SizeOf(this))
            throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(bytes));
        NativeMethods.RtlCopyMemory(ref this, bytes, (uint)bytes.Length);
    }

    public byte[] ReadBytes()
    {
        var bytes = new byte[Marshal.SizeOf(this)];
        NativeMethods.RtlCopyMemory(bytes, this, (uint)bytes.Length);
        return bytes;
    }

    private static class NativeMethods
    {
        [DllImport("ntdll.dll")]
        public static extern void RtlCopyMemory([Out] byte[] Destination, in StructSize5 Source, uint Length);
        [DllImport("ntdll.dll")]
        public static extern void RtlCopyMemory(ref StructSize5 Destination, [In] byte[] Source, uint Length);
    }
}

Main関数（C# 8）

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

static class Program
{
    static void Main()
    {
        var struct1 = new StructSize5(new byte[] { 0, 1, 2, 3, 4 });
        // 値セマンティクスによりインスタンスがコピーされる。
        var struct2 = struct1;
        var copied = struct2.ReadBytes()[4] == 4;
        Console.WriteLine(
            "メンバー変数の範囲外はコピーされま{0}",
            copied ? "した。" : "せんでした。");
    }

    [StructLayout(LayoutKind.Sequential, Size = 5)]
    struct StructSize5
    {
        // 確認用の先頭3バイト
        public readonly byte Byte0;
        public readonly byte Byte1;
        public readonly byte Byte2;

        public StructSize5(byte[] bytes)
        {
            (Byte0, Byte1, Byte2) = (0, 0, 0);
            if (bytes.Length > Marshal.SizeOf(this))
                throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(bytes));
            NativeMethods.RtlCopyMemory(ref this, bytes, (uint)bytes.Length);
        }

        public byte[] ReadBytes()
        {
            var bytes = new byte[Marshal.SizeOf(this)];
            NativeMethods.RtlCopyMemory(bytes, this, (uint)bytes.Length);
            return bytes;
        }

        private static class NativeMethods
        {
            [DllImport("ntdll.dll")]
            public static extern void RtlCopyMemory([Out] byte[] Destination, in StructSize5 Source, uint Length);
            [DllImport("ntdll.dll")]
            public static extern void RtlCopyMemory(ref StructSize5 Destination, [In] byte[] Source, uint Length);
        }
    }
}

参考