Question

在我的C＃应用程序中，我有一个大型结构（176字节），每秒可能传递一十万次到一个函数。然后，该函数只需要一个指向struct的指针，并将指针传递给非托管代码。函数和非托管代码都不会对结构进行任何修改。

我的问题是，我应该通过值还是通过引用将结构传递给函数？在这种特殊情况下，我的猜测是，通过引用传递比将176个字节推入调用堆栈要快得多，除非JIT碰巧认识到结构永远不会被修改（我的猜测是因为结构体的结构不能识别它）地址被传递给非托管代码）并优化代码。

由于我们正在使用它，让我们回答更常见的情况，其中函数不将struct的指针传递给非托管代码，而是对内容执行一些只读操作。结构。通过引用传递结构会更快吗？在这种情况下，JIT会认识到结构永远不会被修改，从而进行优化吗？据推测，通过引用传递一个1字节的结构是不更有效，但是如果有的话，通过引用传递结构会变得更好吗？

感谢。

编辑：

如下所述，还可以为常规使用创建“等效”类，然后在传递给非托管代码时使用结构。我在这里看到两个选项：

1）创建一个简单包含结构的“包装器”类，然后在必要时将指向结构的指针传递给非托管代码。我看到的一个潜在问题是钉扎有其自身的性能影响。

2）创建一个等价的类，当需要struct时，其字段被复制到struct。但是复制需要花费很多时间，而且在我看来首先要通过引用来打败它。

编辑：

如下所述，我当然可以衡量每种方法的表现。我将执行此操作并发布结果。但是，我仍然有兴趣从知识分子的角度看待人们的答案和推理。

Answer 1

我做了一些非常非正式的分析，结果表明，对于我的特定应用程序，通过引用传递的性能提升不大。对于按值，我每秒大约有10,050,000个呼叫，而对于按参考，我每秒大约有11,200,000个呼叫。

您的里程可能会有所不同。

Answer 2

在你询问是否应该通过引用传递结构之前，你应该问问自己为什么你首先要有这么大的结构。真的是否需要成为一个结构？如果你需要在某个时候使用一个结构来进行P / Invoke，是否值得为它构建一个struct ，然后在其他地方使用等价的类？

一个非常非常不寻常的结构......

有关此问题的更多指导，请参阅Design Guidelines for Developing Class Libraries上的Choosing Between Classes and Structures部分。

Answer 3

获得这个问题答案的唯一方法是对两者进行编码并测量性能。

你提到了非托管/托管互操作。我的经验是，互操作需要花费相当长的时间。您可以尝试更改代码：

void ManagedMethod(MyStruct[] items) {
  foreach (var item in items) {
    unmanagedHandle.ProcessOne(item);
  }
}

要：

void ManagedMethod(MyStruct[] items) {
  unmanagedHandle.ProcessMany(items, items.Count);
}

这种技术在类似的情况下帮助了我，但只有测量结果会告诉你它是否适用于你的情况。

Answer 4

为什么不直接使用类，并将您的类传递给P / Invoke函数？

使用类将在托管代码中很好地传递，并且与通过引用P / Invoke函数传递结构相同。

e.g。

// What you have
public struct X
{
   public int data;
}
[DllImport("mylib.dll")]
static extern void Foo( ref X arg);

// What you could do
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public class Y
{
    public int data;
}
[DllImport("mylib.dll")]
static extern void Bar( Y arg );

在.Net中，出于性能原因，我是否应该通过引用传递结构？

4 个答案: