Span是C#7.0引入的,它旨在高效使用和管理一段连续的内存。
很多人第一次接触它的时候,想不出它的具体使用场景。
我第一次接触的时候就会想这个和数组使用有啥区别么?
首先看一个例子
static void Main(string[] args)
{
var str = "123456";
var array = str.ToCharArray();
Console.WriteLine(array);
var span = new Span<char>(array);
AddOne(span);
Console.WriteLine(array);
}
private static void AddOne(Span<char> span)
{
for (var index = 0; index < span.Length; index++)
{
var slice = span.Slice(index,1);
var value = (byte)span[index]+1;
slice.Fill((char)value);
}
}
这里是将一个字符串的每一位数字加1
结果如图所示。
这个并没有体现span优势,但是如果我们现在期望只对原始字符串的某些子串进行处理呢?
很多人会想到使用substring,但是substring会返回一个新的字符串,这里就会增加内存开销。
那么使用数组如何?新建一个数组然后拷贝值过去,仍然是增加内存开销。
基于原数组处理呢?那就需要对AddOne方法添加重载,传入起始位置和长度。
那么span怎么做呢?如下图所示,使用slice切片即可
static void Main(string[] args)
{
var str = "123456";
var array = str.ToCharArray();
Console.WriteLine(array);
var span = new Span<char>(array);
//传入一个slice即可
AddOne(span.Slice(2,2));
Console.WriteLine(array);
}
换言之Span的高效,不仅在于其只是一段连续内存的”视图”,而且,对于所有的处理方法可以和子集的处理方法统一API接口。(这里你可以类比下指针的功能,而span相对于指针的优势在于不需要length,而且内存可以GC)
这里对连续的内存对象的密集型操作是一个极大的优势
同JavaScript的ArrayBuffer比较
JavaScript中的ArrayBuffer和Span很相似,也是提供对一段内存处理的接口。阮一峰在ArrayBuffer - ECMAScript 6入门介绍他的来源是应用WebGL处理浏览器与显卡之间大量二进制数据的高效实时传输。
因此,我们可以推测,3D渲染,绘图,以及嵌入式开发等一些对效率和内存使用敏感的场景也都会是Span的用武之地
参考文档:
- [Span
Struct (System) - Microsoft Docs](https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.span-1?view=netcore-3.1) - C# - All About Span: Exploring a New .NET Mainstay - Microsoft Docs
- [C# 7 Series, Part 10: Span
and universal memory management – Mark Zhou's Tech Blog](https://blogs.msdn.microsoft.com/mazhou/2018/03/25/c-7-series-part-10-spant-and-universal-memory-management/) - ArrayBuffer - ECMAScript 6入门
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