c# - 传递结构是否比传递其成员占用更多的内存/开销？

Question

我有一些资源敏感的东西要写。我想知道与仅将这些变量一起传递(例如作为函数参数)相比，在结构中将变量组合在一起是否真的会导致内存开销。

如果是这样，那么在不产生开销的情况下创建对惰性值进行操作的东西的好方法是什么？例如现在我有一个 IEnumerable<Foo> , 其中Foo是一个有几个成员的结构。我认为这与 IEnumerable<Tuple<[members]>> 相同，但是如果创建结构会产生额外的开销，我该如何避免呢？将使用 [members] 调用回调减少开销？

谢谢!

Answer 1

A Tuple是一个通用类 -- reference type .因此，当您这样做时

Tuple.Create(a, b, c, ...)

您正在托管堆上分配和实例化一个类。这样做之后，您可以传递一个对此对象的托管引用，该引用本身将很小——在 32 位进程上为 4 个字节，在 64 位进程上为 8 个字节。这使得调用很快，但实例化可能很慢。它还会增加垃圾收集器的内存压力——如果您遍历大量数据，可能会很多压力。

A struct是一个值类型。它们总是嵌入在一些更大的上下文中——要么是堆栈，要么是某个类。除非boxed，否则它们将作为副本传递。 ，此时它们被复制到堆中。幸运的是，在使用结构或其他值类型的通用枚举时，这些类型 are not boxed -- 这是 c# 中泛型的基本设计要求之一。因此，对结构进行枚举将导致非常小的内存压力，但可能会在复制内容时产生额外的成本。

至于构建结构的时间，没有理由比构建其他等效类所需的时间更长。我的观察是一些如 Color构造起来可能很慢，但那是因为构造函数或工厂方法中有很多代码，而不是因为结构本质上很慢。 (虽然请参阅 this article，它指出了使用具有只读字段的结构时可能出现的小性能问题。)

因此，在决定是迭代结构体还是元组时，需要在内存压力和构建时间(元组可能更长)与调用和内存复制成本(结构体更长)之间进行权衡。我的经验是，对于大量的小对象(比如指针对)，使用 struct 进行迭代会更快——但是软件中不同的细节可能会产生不同的结果。确定哪个成本较低的唯一方法是使用分析器进行实际测量。

但是，我不确定我是否会推荐这样做。我建议做的是尽可能以最自然和最直接的方式编写代码，并且一开始不要太担心点优化。如果您已经拥有要作为参数传递给许多方法的结构 Foo - 请继续使用它。如果您有很多代码需要通用元组并与之一起使用，请改用它们。少量数据转换的性能成本会堆积并淹没您对迭代器所做的任何优化。