如何在结构类型上使用运算符重载来避免二进制副本？

Question

我有一个名为Vector2D的结构。我在这里使用struct来受益于值类型而不是对实例的引用，因为向量通常与图形密集相关。我想要的最后一件事是成千上万的矢量做二进制副本。由于该类只使用了两个浮点数（当然是64位），所以它并不是一个值得关注的问题，但无论如何我想要了解它。

我想在我的Vector2D结构上使用运算符重载。我担心这至少会产生三个二进制副本：1个带有'new'的二进制副本，2个传递给v1和v2的二进制副本。

public static Vector2D operator +(Vector2D v1, Vector2D v2)
{
    return new Vector2D(v1.m_x + v2.m_x, v1.m_y + v2.m_y);
}

是否有不同的方法可以使结构更有效？

Answer 1

在C＃7.2中，您可以使用in修饰符来避免大部分复制。

public struct Vector2D
{
    double m_x;
    double m_y;

    public Vector2D(in double m_x, in double m_y)
    {
        this.m_x = m_x;
        this.m_y = m_y;
    }

    public static Vector2D operator +(in Vector2D v1, in Vector2D v2)
    {
        return new Vector2D(v1.m_x + v2.m_x, v1.m_y + v2.m_y);
    }
}

确保在项目设置中使用的是C＃最新版本，并且您还在运行最新的Visual Studio更新。 （转到项目设置=＆gt; build =＆gt; advanced =＆gt;选择语言版本）

in与ref类似，其中in参数是只读的。

所以您通过引用传递v1和v2而不复制它们。这对更大的结构更有帮助。对于像你这样的小结构，我认为它的表现要好得多。

顺便说一句，我认为有更好的工具可以更快地使用GPU来操纵向量。我没有做过我的自我，但也许看看这里并尝试自己。

Utilizing the GPU with csharp