c# - 复制类的引用和复制值的区别

Question

为了实验，我尝试了这个:

(1) 创建 100000 个类，每个类包装一个 double 变量

---这是实验部分---

(2) 两种方法运行100000次的实测性能:

• 创建一个 double[] 并分配包装变量的值。

• 创建一个类[]并分配包装类的引用。

上面的内容可能会让你感到困惑，所以我附上代码:

static void Main(string[] args)
{
    int length = 100000;
    Test test = new Test(length);

    Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
    stopwatch.Start();

    for (int i = 0; i < length; i++)
        test.CopyValue();
        //test.CopyReference(); //test.CopyValue(); or test.CopyReference();

    stopwatch.Stop();
    Console.WriteLine("RunTime : {0} ", stopwatch.ElapsedMilliseconds);
}

class DoubleWrapper
{
    public double value = 0.0;
}

class Test
{
    DoubleWrapper[] wrapper;

    public void CopyValue()
    {
        double[] x = new double[wrapper.Length];
        for (int i = 0; i < wrapper.Length; i++)
            x[i] = wrapper[i].value;
    }

    public void CopyReference()
    {
        DoubleWrapper[] x = new DoubleWrapper[wrapper.Length];
        for (int i = 0; i < wrapper.Length; i++)
            x[i] = wrapper[i];
    }

    public Test(int length)
    {
        wrapper = new DoubleWrapper[length];
        for (int i = 0; i < length; i++)
            wrapper[i] = new DoubleWrapper();
    }
}

结果如下:

测试.CopyValue():56890(毫秒)

测试.CopyReference():66688(毫秒)

(使用发布配置构建并运行 exe)

我尝试了几次，但结果变化不大。所以我得出结论，CopyReference() 需要更长的时间。

---

但我几乎不明白为什么。这是问题:

我认为，无论 CopyValue() 还是 CopyReference()，我的机器所做的是“在内存中复制一个数字”，尽管一个是 double 值，另一个是对类的引用。所以在性能上应该没有有意义的差异，但事实并非如此。

那么复制一个值和复制一个引用有什么区别呢？复制引用是否比复制值更有效？

(当传递不带 ref 关键字的引用时，引用是否被复制为值？我的意思是，

ClassA x = new ClassA();
ClassA y = x;

意味着复制“x 的引用”，然后分配给变量 y，因此 y = null 根本不会影响 x。这是真的吗？)

如果我的假设是错误的，请告诉我我错在哪里。

非常感谢您的帮助和建议。

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我猜GC可能会有一些影响，但是通过TryStartNoGCRegion(Int64)关闭GC并没有改变结论。(两者都变得更快，但 CopyReference() 仍然更慢。)

Answer 1

means making a copy of "reference of x" and then assigning to variable y, consequently y = null doesn't affect x at all. Is this true?

没错 - 您制作了一份引用资料的副本。

现在，为什么您的 CopyReference 实现速度较慢？

您必须进行性能分析才能真正了解它，但最重要的是:

您正在该方法中创建 DoubleWrapper 引用类型 的新实例。请记住，C# 不是“零成本抽象”语言，而 C/C++/Rust 可能是。创建一个实例，即使是简单的引用类型，也只不过是对原始类型的简单包装，假设会花费更多。因为该实例中包含的不仅仅是一个简单的 double 值 - DoubleWrapper 对象的大小将不等于 8 个字节。