Span <T>可以使哪些常见操作更有效？

Question

假设我有一个Web应用程序,我想利用新Span<T>类型来降低GC压力并提高性能.

我应该注意哪些模式？在实现这个新功能时,.NET团队是否有任何典型的操作？

Answer 1

在很多情况下，这个新的类和基础设施可以提供帮助，但它们是否常见取决于您的代码......

作为示例，请参阅 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;
}

和是这里的问题：我们必须创建一个新数组来分割字节数组的两部分file.Take(4).ToArray()。byte[] content = file.Skip(4).ToArray();当字节数组的大小变大时，您可以想象对性能和内存使用量的影响（想象一个 10 MB 的file数组，突然占用 20 MB 的内存）。

现在看看 C# 7.2 的实现：

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;
}

在这里使用ReadOnlySpan<T>（基础设施的一部分Span<T>）可以使用数组中的数据，而无需重复它！内存压力依然是10MB。该数组不重复。由于数组、列表和流读取器都使用Span<T>，因此您可以为所有源构建一种通用方法。

当然，这也可以实现IEnumerable<T>，但这种性能要好得多（例如，如果您content重复使用该变量，则不会无休止的跳过）。