


Wie k?nnen Span und Speicher in C# verwendet werden, um die Speicherverwendung zu optimieren und Zuordnungen zu reduzieren?
Jun 18, 2025 am 12:11 AMSpan
Wenn Sie mit leistungsempfindlichem Code in C#arbeiten, sind Span<t></t>
und Memory<t></t>
leistungsstarke Tools zum Reduzieren von Speicherzuweisungen und zur Verbesserung der Effizienz. Sie erm?glichen es Ihnen, mit kontinuierlichen Speicherregionen zu arbeiten, ohne Daten umzukopieren, was besonders nützlich ist, wenn Sie Arrays, Puffer oder Parsingdaten abwickeln.
Hier erfahren Sie, wie sie die Speicherverwendung optimieren und wie Sie sie effektiv verwenden k?nnen.
Vermeiden Sie unn?tige Array -Kopien mit Span<t></t>
Einer der Hauptvorteile von Span<t></t>
besteht darin, dass Sie das Ged?chtnis in Scheiben und Manipulieren k?nnen, ohne Neuarrays zu erstellen. Wenn Sie beispielsweise ein gro?es Byte -Array haben und nur einen Teil davon verarbeiten müssen, würde das Schneiden des Arrays traditionell ein neues Array erstellen und Daten kopieren - die sowohl Zeit als auch Speicher kostet.
Mit Span<byte></byte>
k?nnen Sie dies tun:
byte [] data = getData (); Span <Byte> segment = data.assspan (100, 50); // Keine Zuordnung, nur eine Ansicht
Dies vermeidet es, ein Neues Array zuzuweisen und stattdessen einen leichten Verweis auf den vorhandenen Speicher zu geben. Da Span<T>
ein Ref-?hnlicher Typ ist, kann er nicht in Klassen gespeichert oder über await
oder yield
verwendet werden-aber für Stack-Operationen ist es perfekt.
Anwendungsf?lle:
- Bin?rprotokolle analysieren
- String Manipulation (insbesondere mit
ReadOnlySpan<char>
) - Puffermanagement in Hochleistungsszenarien
Verwenden von Memory<T>
für flexible Pufferhandhabung
Wenn Sie Speicherscheiben über asynchrische Methoden hinweg übergeben oder etwas l?nger speichern müssen, als Span<T>
zul?sst, ist Memory<T>
Ihr Anlaufpunkt. Es unterstützt das gleiche Schnittverhalten wie Span<T>
, kann aber auf dem Haufen leben und allgemeiner verwendet werden.
Zum Beispiel:
Speicher <Byte> buffer = new Byte [1024]; ProcessHeader (buffer.slice (0, 128)); // übergeht einen Abschnitt des Puffers
Im Gegensatz zu Span<t></t>
kann Memory<t></t>
in Klassen gespeichert und zwischen asynchronen Methoden übergeben werden. Unter der Motorhaube wickelte es entweder verwaltete Arrays oder den nativen Speicher (über NativeMemory
), was es vielseitig macht.
Wichtiger Hinweis: Wenn Sie aus Memory<t></t>
auf den tats?chlichen Speicher zugreifen müssen, rufen Sie .Span
auf, um eine Span<t></t>
zu erhalten. Dies h?lt die Leistung fest, wo es wichtig ist.
Reduzierung der Müllabfuhrdruck
Jedes Mal, wenn Sie ein Array oder Kopieren von Daten in ein neues Objekt kopieren, erh?hen Sie den GC -Druck. H?ufige Zuordnungen k?nnen zu h?ufigeren Müllsammlungen führen, was die Leistung beeintr?chtigt-insbesondere in hei?en Schleifen oder Echtzeitsystemen.
Die Verwendung von Span<t></t>
und Memory<t></t>
hilft dies durch:
- Puffer wiederverwenden (z. B. über
ArrayPool<t></t>
) - Vermeiden Sie vorübergehende Kopien w?hrend der Zeichenfolge oder Datenanalyse
- Arbeiten direkt an Eingabepuffern, anstatt Teilmengen in neue Objekte zu extrahieren
Ein praktisches Muster besteht darin, diese Typen mit IBufferWriter<t></t>
oder PipeReader
in ASP.NET -Kernpipelines zu kombinieren, wobei Leistung und niedrige Allokation von entscheidender Bedeutung sind.
Achten Sie auf Stapelbeschr?nkungen von Span<t></t>
Da Span<t></t>
eine Ref -Struktur ist, kann sie nur auf dem Stapel leben. Das hei?t, Sie k?nnen nicht:
- Speichern Sie es in einer Klasse
- Verwenden Sie es direkt in
async
Methoden - Geben Sie es aus einem Iteratorblock zurück
- Box es (z. B. an
object
)
Wenn Sie es versuchen, beschwert sich der Compiler laut. W?hrend Span<t></t>
gro?artig für die Leistung ist, hat es scharfe Kanten. Wenn Sie etwas Flexibleres ben?tigen, standardm??ig der Memory<t></t>
.
Vermeiden Sie es au?erdem, anrufen .ToArray()
oder new string(...)
sofern dies nicht unbedingt erforderlich ist - diese sind wieder vorhanden und besiegen Sie den Zweck.
Kurz gesagt, Span<t></t>
und Memory<t></t>
Lassen Sie Sie mit dem Speicher effizienter arbeiten, indem Sie ungleiche Kopien und Zuordnungen vermeiden. Verwenden Sie Span<t></t>
wo m?glich für die beste Leistung, und greifen Sie zurück in Memory<t></t>
wenn Sie mehr Flexibilit?t ben?tigen. Beide spielen gut mit modernen C# -APIs wie Pipelines und gepoolten Puffern.
Das war's - nicht Magie, aber auf jeden Fall einen richtigen Wert wert.
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Der Kern der Gestaltung unver?nderlicher Objekte und Datenstrukturen in C# besteht darin, sicherzustellen, dass der Zustand des Objekts nach der Erstellung nicht ge?ndert wird, wodurch die Sicherheit der Threads verbessert und Fehler verringert wird, die durch Zustands?nderungen verursacht werden. 1. Verwenden Sie Readonly Felder und kooperieren Sie mit der Konstruktorinitialisierung, um sicherzustellen, dass die Felder nur w?hrend der Konstruktion zugewiesen werden, wie in der Personklasse gezeigt. 2.. Verwenden Sie den Sammelart und verwenden Sie unver?nderliche Sammelschnittstellen wie ReadonlyCollection oder ImmutableList, um die externe Modifikation interner Sammlungen zu verhindern. 3.. Verwenden Sie den Datensatz, um die Definition des unver?nderlichen Modells zu vereinfachen und standardm??ig schreibgeschützte Attribute und Konstruktoren zu generieren, die für die Datenmodellierung geeignet sind. V.

Der Schlüssel zum Schreiben von C# Code ist die Wartbarkeit und Testbarkeit. Verantwortungsbewusst aufteilen, das Prinzip der einzigen Verantwortung (SRP) befolgen und Datenzugriff, Gesch?ftslogik und Anfrage nach Repository, Service und Controller anwenden, um die strukturelle Klarheit und die Testen der Effizienz zu verbessern. Mehrzweck-Schnittstelle und Abh?ngigkeitsinjektion (DI) erleichtern die Ersatzimplementierung, die Erweiterung von Funktionen und Simulationstests. Unit -Tests sollten externe Abh?ngigkeiten isolieren und Scheinwerkzeuge verwenden, um die Logik zu überprüfen, um eine schnelle und stabile Ausführung zu gew?hrleisten. Standardisieren Sie die Benennung und Aufteilung kleiner Funktionen, um die Lesbarkeit und Wartungseffizienz zu verbessern. Wenn Sie sich an die Prinzipien der klaren Struktur, klare Verantwortlichkeiten und testfreundliche Grunds?tze halten, k?nnen die Entwicklungseffizienz und die Codequalit?t erheblich verbessern.

Erstellen Sie benutzerdefinierte Middleware in ASP.NetCore, das durch Schreiben von Klassen und Registrierung implementiert werden kann. 1. Erstellen Sie eine Klasse, die die Invokeasync -Methode enth?lt, httpcontext und RequestDelegateNext behandeln. 2. Registrieren Sie sich bei Usemiddleware in Program.cs. Middleware eignet sich für allgemeine Vorg?nge wie Protokollierung, Leistungsüberwachung, Ausnahmebehandlung usw. Im Gegensatz zu MVC -Filtern wirkt sie auf die gesamte Anwendung und stützt sich nicht auf den Controller. Die rationale Verwendung von Middleware kann die strukturelle Flexibilit?t verbessern, sollte jedoch die Leistung beeintr?chtigen.

Die folgenden Punkte sollten bei der Verwendung von LINQ: 1 befolgt werden. Bei Verwendung deklarativer Datenoperationen wie Filterung, Konvertierung oder Aggregation von Daten werden die Priorit?t vorliegt, um die Zwangsbenutzung in Szenarien mit Nebenwirkungen oder leistungskritischen Szenarien zu vermeiden. 2. Verstehen Sie die Merkmale der verz?gerten Ausführung, die ?nderungen des Quellsatzsatzes k?nnen zu unerwarteten Ergebnissen führen, und Verz?gerungen oder Ausführungen sollten gem?? den Anforderungen ausgew?hlt werden. 3. Achten Sie auf Leistung und Speicheraufwand, Kettenaufrufe k?nnen Zwischenobjekte erzeugen, und leistungsempfindliche Codes k?nnen durch Schleifen oder Spannweiten ersetzt werden. 4. Halten Sie die Abfrage pr?zise und leicht zu lesen und teilen Sie die komplexe Logik in mehrere Schritte auf, um überm??ige Verschachtelung und Mischen mehrerer Vorg?nge zu vermeiden.

Generische Einschr?nkungen werden verwendet, um die Typparameter einzuschr?nken, um spezifische Verhaltens- oder Vererbungsbeziehungen sicherzustellen, w?hrend die Kovariation Subtyp -Konvertierung erm?glicht. Zum Beispiel stellt Icomparable sicher, dass T vergleichbar ist; Kovariation wie IEnumerable erm?glicht es, dass Ienumerable in iEnumerable umgewandelt wird, aber nur gelesen wird und kann nicht ge?ndert werden. Gemeinsame Einschr?nkungen umfassen Klasse, Struktur, New (), Basisklasse und Schnittstelle, und mehrere Einschr?nkungen werden durch Kommas getrennt; Die Kovariation erfordert das Out -Keyword und gilt nur für Schnittstellen und Delegierte, was sich vom Wechselrichter unterscheidet (in Schlüsselwort). Beachten Sie, dass die Kovarianz keine Klassen unterstützt, nicht nach Belieben konvertiert werden kann und Einschr?nkungen die Flexibilit?t beeinflussen k?nnen.

H?ufige Probleme mit asynchronisieren und in C# warten: 1. falscher Gebrauch von .Result oder .wait () verursacht Decken; 2. Ignorieren von Konfiguration (Falsch) verursacht Kontextabh?ngigkeiten; 3. Missbrauch von Asyncvoid führt dazu, dass die Kontrolle fehlt; V. Der richtige Weg ist: 1. Die asynchrone Methode sollte asynchron sein, um eine Synchronisationsblockierung zu vermeiden. 2. Die Verwendung von configureAwait (false) in der Klassenbibliothek wird verwendet, um vom Kontext abzuweichen. 3. Verwenden Sie nur Asyncvoid in der Ereignisverarbeitung; 4. Gleichzeitige Aufgaben müssen zuerst begonnen werden und dann auf die Verbesserung der Effizienz warten. Verst?ndnis des Mechanismus und der Standardisierung der Verwendung von asynchronem Code, der vermieden wird, erhebliche Verstopfung zu schreiben.

Fluent -Schnittstelle ist eine Entwurfsmethode, die die Code -Lesbarkeit und -ausdruck durch Kettenaufrufe verbessert. Der Kern davon ist, dass jede Methode das aktuelle Objekt zurückgibt, so dass mehrere Operationen kontinuierlich aufgerufen werden k?nnen, wie z. Beim Implementieren müssen Sie die Erweiterungsmethode und das Entwurfsmuster, das dies zurückgibt, kombinieren, z. Gemeinsame Anwendungsszenarien umfassen das Erstellen von Konfiguratoren (z. B. überprüfungsregeln), überprüfung

Die korrekte Art und Weise, die Abh?ngigkeitsinjektion in C# -Projekten zu verwenden, besteht darin, wie folgt: 1. Die Kernidee von DI besteht darin, keine Objekte selbst zu erstellen, sondern Abh?ngigkeiten durch Konstruktoren zu erhalten, um eine lockere Kopplung zu erreichen. 2. Bei der Registrierung von Diensten in ASP.NetCore müssen Sie den Lebenszyklus kl?ren: vorübergehend, Scoped, Singleton und entsprechend den Gesch?ftsbedürfnissen; 3.. Es wird empfohlen, die Konstruktorinjektion zu verwenden, und das Framework analysiert automatisch Abh?ngigkeiten, die für Controller und Dienste geeignet sind. 4. Eingebaute Container k?nnen in kleinen Projekten verwendet werden, und Container von Drittanbietern wie AutoFAC k?nnen in komplexen Szenarien eingeführt werden, und es werden benutzerdefinierte Dienstregistrierung und Konfigurationslesung unterstützt. Das Beherrschen dieser wichtigen Punkte kann dazu beitragen, die Testbarkeit, Wartbarkeit und Skalierbarkeit Ihres Codes zu verbessern.
