C#中谁最快:结构还是类?
发布于 20 天前 作者 yan 50 次浏览

前言

在内存当道的日子里,无论什么时候都要考虑这些代码是否会影响程序性能呢? 在现在的世界里,几乎不会去考虑用了几百毫秒,可是在特别的场景了,往往这几百毫米确影响了整个项目的快慢。 通过了解这两者之间的性能差异,希望帮助大家在合适的场景里选择正确的编码。

实例

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public class PointClass
{
   public int X { get; set; }
   public int Y { get; set; }
   public PointClass(int x, int y)
   {
       X = x;
       Y = y;
   }
}

public class PointClassFinalized : PointClass
{
   public PointClassFinalized(int x, int y) : base(x, y)
   {
   }
   ~PointClassFinalized()
   {
       

   }
}

public struct PointStruct
{
   public int X { get; set; }
   public int Y { get; set; }
   public PointStruct(int x, int y)
   {
       X = x;
       Y = y;
   }
}

public class StructsTest : PerformanceTest
{
   protected override bool MeasureTestA()
   {
       
       var list = new PointClassFinalized[Iterations];
       for (int i = 0; i < Iterations; i++)
       {
           list[i] = new PointClassFinalized(i, i);
       }
       return true;
   }

   protected override bool MeasureTestB()
   {
       
       var list = new PointClass[Iterations];
       for (int i = 0; i < Iterations; i++)
       {
           list[i] = new PointClass(i, i);
       }
       return true;
   }

   protected override bool MeasureTestC()
   {
       
       var list = new PointStruct[Iterations];
       for (int i = 0; i < Iterations; i++)
       {
           list[i] = new PointStruct(i, i);
       }
       return true;
   }
} 

有一个 PointClass 和一个  PointStruct ,这两者用于存放X 和Y 两个变量,而且还有一个  PointClassFinalized

方法  MeasureTestA  创建了100万个  PointClassFinalized  实例

方法  MeasureTestB  创建了100万个  PointClass  实例

方法  MeasureTestC  创建了100万个  PointStruct  实例

您认为哪种方法最快?

MeasureTestB  和  MeasureTestC  这两个方法的唯一不同在于一个是创建类 一个是创建结构。

MeasureTestC  仅在17毫秒内完成分配并运行,比  MeasureTestB  方法快8.6倍!

为什么会出现这样的事情,这里发生了什么?

不同的在于结构和类如何存储在内存中。

下面是  PointClass  实例 内存布局:

该列表是一个局部变量,存放在堆栈中。引用堆上的一组  PointClass 实例

PointClass  是一个引用类型,存放在堆上。

该列表仅维护一个数组,指向存储在堆上  PointClass  实例。

观察到上图的黄色箭头,在堆上引用了很多实例。

数组是一组相同的对象, MeasureTestB  这个方法是将一组相同的对象存放在数组中。

当访问指定数组元素时,.NET运行时需要检索对象引用,然后“跟随”引用以获取 PointClass 实例。

当数组元素超出范围时,.NET垃圾收集器就会开始回收 PointClass 对象内存,在  MeasureTestA  方法中 的 PointClassFinalized 类 其实增加了额外时间。

.NET Framework在单个线程上运行所有终结器,线程必须在垃圾回收器可以回收内存之前依次处理1,000,000个对象。

可以看到 MeasureTestAMeasureTestB 慢1.7倍。

我们来看看  PointStruct  的内存布局:

结构是值类型,所有  PointStruct  实例都存储在数组本身中。堆上只有一个对象。

初始化数组,.NET运行库可以将X和Y值直接写入数组里。无需在堆上创建新对象,也不需要引用它。

当访问指定数组元素时,.NET运行时可以直接检索结构。

当超出范围时,.NET垃圾回收器只需要处理单个对象。

总结

我们总要使用结构吗?要分情况看:

  • 当您存储超过30-40个字节的数据时,请使用类。
  • 存储引用类型时,请使用类。
  • 当您存储多于几千个实例时,请使用类。
  • 如果列表是长的生命周期的,请使用类。
  • 在所有其他情况下,使用结构。

原文:https://www.cnblogs.com/luquanmingren/p/11263161.html

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