.net core 2.1的重頭戲就是性能，其中最重要的兩個(gè)類就是span和memory，本文這里簡(jiǎn)單的介紹一下這兩個(gè)類的使用。

什么是 Span<T>

Span<T> 是新一種新值類型。它表示一段連續(xù)的區(qū)域，它通常和數(shù)組關(guān)聯(lián)，表示數(shù)組中的一部分內(nèi)存。

var arr =?new?byte[10];
Span<byte>?bytes?=?arr;

也可以取數(shù)組中的一部分：

var?bytes?=?new?Span<byte>(arr,?3,?5);

初一乍看，span<T>和ArraySegment<T>非常類似，但span更加強(qiáng)大得多，它不但能用于分離數(shù)組，還可以引用棧上的數(shù)據(jù)。

Span<byte>?bytes?=?stackalloc?byte[2];

也可以引用指針數(shù)據(jù)，

Span<byte>?bytes;
unsafe?{?bytes?=?new?Span<byte>((byte*)ptr,?1);?}

另外，span還支持 reinterpret_cast 的理念，即可以將 Span<byte> 強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為 Span<int>，配合MemoryMarshal類使用，span<T>大多數(shù)的時(shí)候都可以代替指針了。

除了功能更加強(qiáng)大外，span在bcl庫(kù)中也得到了更多的支持，大多數(shù)支持?jǐn)?shù)組的函數(shù)現(xiàn)在基本上都能直接支持span了，如：

var?inputSpan?=?input.AsSpan();
int?first =?int.Parse(inputSpan.Slice(3,?5));

這個(gè)函數(shù)中，int.Parse函數(shù)就能直接支持span，并且由于不產(chǎn)生子字符串，比使用substring的方法性能更高。

另外，系統(tǒng)也支持?jǐn)?shù)組類型到span的隱式轉(zhuǎn)換，同時(shí)提供了AsSpan的顯示擴(kuò)展方法，方便將數(shù)組類型轉(zhuǎn)換為span。

除了功能強(qiáng)大外，span的性能也是非常高的，對(duì)span的操作基本上和訪問(wèn)數(shù)組一樣高，無(wú)需通過(guò)計(jì)算來(lái)確定指針開(kāi)頭及其起始偏移，因?yàn)?quot;引用"字段本身已對(duì)兩者進(jìn)行了封裝。相比之下，ArraySegment<T> 有單獨(dú)的偏移字段，這就增加了索引編制和數(shù)據(jù)傳遞操作的成本。

什么是 Memory<T>

Span<T>雖然強(qiáng)大而好用，但它只能存在于棧上，而不能存在于堆上，原因主要有如下兩點(diǎn)：

• span包含"引用"字段（如數(shù)組的開(kāi)頭），這些引用被稱為"內(nèi)部指針"。對(duì)于 .NET 運(yùn)行時(shí)的垃圾回收器，跟蹤這些指針是一項(xiàng)成本相對(duì)高昂的操作。因此，運(yùn)行時(shí)將這些引用約束為僅存在于堆棧上，因?yàn)樗[式規(guī)定了可以存在的內(nèi)部指針數(shù)量下限。
• 對(duì) Span 執(zhí)行的讀取和寫(xiě)入操作不是原子操作。如果多個(gè)線程同時(shí)對(duì) Span 在堆上的字段執(zhí)行讀取和寫(xiě)入操作，存在"撕裂"風(fēng)險(xiǎn)。

這個(gè)限制決定了無(wú)法將 Span 裝箱，進(jìn)而無(wú)法將 Span<T> 與現(xiàn)有反射調(diào)用 API結(jié)合使用，也無(wú)法作為泛型參數(shù)。

對(duì)于大部分同步處理功能，這個(gè)并沒(méi)有太大的影響，但由于span<T>無(wú)法存儲(chǔ)到堆，從而導(dǎo)致其無(wú)法在異步上下文中使用。為了解決這個(gè)問(wèn)題，.net引入了一個(gè)新類型Memory<T>。

Memory和span的使用方法大同小異，

var?arr =?new?byte[10];
var?bytes?=?new?Memory<byte>(arr,?3,?5);

不同之處在于 Memory<T> 是不類似引用的結(jié)構(gòu)，可以存在于堆上。.net bcl庫(kù)對(duì)memory也做了很好的支持，如Stream.ReadAsync就能直接支持memory<byte>作為參數(shù)。

另外，也可以從Memory的Span屬性創(chuàng)建指向該Memory的span，這樣也可以使用span的強(qiáng)大的功能。

參考文章：

C# - Span 全面介紹：探索 .NET 新增的重要組成部分

到此這篇關(guān)于.net中Span<T>類和Memory<T>類的文章就介紹到這了。希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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