Question

.NET结构是值类型，这意味着如果函数A创建结构并调用函数B（它试图更改结构），B将获得结构的新副本，因此更改将不适用于A的结构

结构可能比CLR的其他值类型大得多。假设一个函数创建一个大型结构，调用另一个函数并将结构传递给函数。这种情况持续了10个级别，但所有函数只需要从结构中读取数据，并且不会更改任何字段。如果确实在每个函数调用中创建了结构的新副本，则上述方案将导致分配许多不需要的结构。

C语言用户可以通过传递指针而不是结构本身来避免这种情况，如果内部函数不应该更改结构中的数据，则可以使用const关键字。

但是，C＃有引用而不是指针，并且没有“const ref”这样的东西。

我的问题是：.NET是否以这样的方式进行优化：只有在函数尝试更改内部字段时才知道复制结构，或者只有在将结构传递给另一个函数时才创建新副本？

Answer 1

上述场景将导致分配许多不需要的结构

在“分配”方面考虑这一点与实际发生的情况非常不匹配。结构值通过CPU寄存器传递，如果它们变大或者有太多参数要传递，则会传递堆栈。这很便宜，没有调用运行时支持方法，也没有“释放”分配的概念。

这在本机C / C ++代码中的工作方式几乎相同，但需要注意的是x86 JIT编译器往往会生成更好的代码，因为struct传递总是在本机调用约定（除了__fastcall之外）中通过堆栈。也支持指针，就像在C中一样，您只需使用 ref 关键字声明参数。减去 const 关键字，你必须没有那个。

当struct大于16个字节时，传递结构的成本会急剧上升。它不再被推入堆栈，抖动生成代码以将指针传递给本地堆栈帧上的值的副本。实际上，该值在调用站点和被调用者处被复制两次。这就是.NET框架指南建议在结构变得太大时切换到类的原因。然而，通过ref传递也可以避免复制，但需要注意的是所有成员访问都是间接的。就像在C中一样。

不要犹豫使用类而不是struct，垃圾收集器非常有效。

Answer 2

您可以通过引用传递值类型：

public void SomeMethod(ref SomeValueType someValue)

但是要回答你的具体问题，不，我不相信有任何这样的优化，我也不会觉得它们是可取的。我宁愿有一致的行为。如果你正在使用大量的价值类型并且无缘无故地传递它们，那你就错了。

Answer 3

如果你的结构包含属性而不是字段，那么你可以声明一个结构的只读接口，并将引用传递给它。

public interface IMyReadOnlyStruct
{
   int A { get; }
}

public struct MyStruct: IMyReadOnlyStruct
{
   public int A { get; set; }
}

public void MyReadOnlyMethod(ref IMyReadOnlyStruct a)
{
    ....
}

这也是我将readonly引用传递给对象的方式。因为你可以做到这一点C＃不需要支持const。使用接口可以使用const引用，也可以使用只能访问对象属性的任何给定子集的引用。

不幸的是，如果您的结构包含字段，那么您无法执行此操作。但是在那种情况下我会改变结构。

Answer 4

回答这个问题;是否需要复制结构：写入字段/变量或传入方法。这没有被优化掉，也不需要。

如果它是一个结构，它应该是不可变的 - 那么改变字段的另一个方法的问题是没有意义的：它不应该改变它们，它们应该是只读。

重新过大的问题;如果它超大，它不应该是一个结构;它应该是一个类 - 但如果它代表一个谨慎的价值，你也可能希望即使在课堂形式中也保持不变。

这两个问题的另一个答案是将“ref”传递给方法，或者将封装为字段，而不是将属性封装在类上，但IMO中的任何一个通常意味着它们使用的是结构不正确。

我在这里要做的真正改变是评估这是否是一个“值”。价值观永远不变;结构因此不应该变异。如果你不能说出你的类型，它可能不应该是一个结构。

.NET结构是否是写入时复制的？

4 个答案: