c# - 将类的成员重构为结构容器时是否有性能考虑？

Question

可以说我有几个这样的类(class):

class MyClassA {
    public List<string> UpData;
    public List<string> DownData;
    public List<string> LeftData;
    public List<string> RightData;
}

class MyClassB {
    public List<string> UpData;
    public List<string> DownData;
    public List<string> LeftData;
    public List<string> RightData;
}

我想重构它们，这样我就可以添加一些便利(比如枚举器，或者有一些让我选择特定成员的函数):

struct DirectionMap {
    public List<string> Up;
    public List<string> Down;
    public List<string> Left;
    public List<string> Right;
    //... various helper functions ...
}

class MyClassA {
    public DirectionMap Data;
}

class MyClassB {
    public DirectionMap Data;
}

但是，我的应用程序非常占用内存，并且我有数百万个这样的实例，因此我需要牢记内存使用和垃圾收集。我还必须尽可能频繁地改变这些对象，所以速度也很重要。这样做有什么性能开销吗？

如果我理解正确，如果 DirectionMap是一个类，它会使用更多的内存来存储指向它的指针，并多接触一次堆，对吧？但它作为结构是免费的吗？

我知道结构中的可变对象会导致错误，但我不打算通过 Data周围，​​只是它包含的字符串列表，它们是引用值。

Answer 1

谈论性能的第一条规则是分析代码，即使是经验丰富的开发人员也可能会对事情需要时间感到惊讶。

如果你把东西放在一个结构中而不是直接放在一个类中，我希望内存使用和性能是相同的。内存布局应该相似或相同。

除非你非常小心，否则我不建议改变结构。 IE。替换 Up-list 的内容会很好，但用新列表替换 Up-list 可能会导致问题。见 Why mutating structs are evil .

如果为结构实现接口(interface)，则需要注意装箱。如果您实现 IEnumerable<List<string>>并使用任何 linq 方法，这将导致结构为 boxed ，不适合性能。这应该可以通过使用通用约束来避免。您可能还想使用只读结构和 in parameter modifier避免复制。例如 :

public static void MyMethod<T, U>(in T value) where T : struct, IEnumerable<U>
{
        // do something
}