c# - Span 可以提高哪些常见操作的效率？

Question

假设我有一个 Web 应用程序，我想使用新的 Span<T>类型以降低 GC 压力并提高性能。

我应该注意哪些模式？ .NET 团队在实现此新功能时是否考虑过任何典型操作？

Answer 1

在很多情况下，这个新类和基础架构可以提供帮助，但它们是否常见取决于您的代码...

例如，请参阅此 C# 7.2 之前的实现:

static void Main(string[] args)
{
    byte[] file = new byte[] { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
    byte[] header = file.Take(4).ToArray();
    byte[] content = file.Skip(4).ToArray();

    bool isValid = IsValidHeader(header);
}

private static bool IsValidHeader(byte[] header)
{
    return header[0] == 0 && header[1] == 1;
}

file.Take(4).ToArray()和 byte[] content = file.Skip(4).ToArray();这里的问题是:我们必须创建一个新数组来拆分字节数组的两个部分。当字节数组的大小变大时，您可以想象对性能和内存使用的影响(想象一个 10 MB file 数组，突然占用 20 MB 内存)。

现在查看 C# 7.2 实现:

static void Main(string[] args)
{
    byte[] file = new byte[] { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
    var header = file.Take(4);
    var content = file.Skip(4);

    bool isValid = IsValidHeader(header);
}

private static bool IsValidHeader(ReadOnlySpan<byte> header)
{
    return header[0] == 0 && header[1] == 1;
}

使用 ReadOnlySpan<T> (Span<T> 基础设施的一部分)在这里可以使用数组中的数据，无需复制它!内存压力还是10MB。数组不重复。由于数组、列表和流读取器都使用 Span<T> ，您可以为所有来源构建一个通用方法。

当然，这可以用 IEnumerable<T> 实现也一样，但这种性能要好得多(例如，如果您重复使用 content 变量，则不会无休止地跳过)。