【5min+】传说中的孪生兄弟？ Memory and Span

时间:2020-01-20 句幽人气:2

系列介绍

【五分钟的dotnet】是一个利用您的碎片化时间来学习和丰富.net知识的博文系列。它所包含了.net体系中可能会涉及到的方方面面，比如C#的小细节，AspnetCore，微服务中的.net知识等等。
5min+不是超过5分钟的意思，"+"是知识的增加。so，它是让您花费5分钟以下的时间来提升您的知识储备量。

正文

在上一篇文章：《闪电光速拳？ .NetCore 中的Span》中我们提到了在.net core 2.x 所新增的一个类型：Span。

它与咱们传统使用的基础类型相比具有超高的性能，原因是它减少了大量的内存分配和数据量复制，并且它所分配的数据内存是连续的。

但是您会发现它无法用在我们项目的某些地方，它独特的 ref结构使它没有办法跨线程使用、更没有办法使用Lambda表达式。

特别是在AspNetCore中，咱们会使用到大量的异步操作方法。“所以，这个时候如果我们又想跨线程操作数据又想获得类似Span这样的性能怎么办呢？” 上一篇文章我们留下了这样的一个问题，所以现在就是到了还愿的时候了。它就是与Span一起发布的孪生兄弟： Memory。

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什么是Memory

那什么是Memory呢？不妨我们先来猜测一下，它的结构是什么样子。毕竟它是Span的孪生兄弟，而Span的结构我们在前面就了解过了：

public readonly ref struct Span<T>
{
    public void Clear();
    public void CopyTo([NullableAttribute(new[] { 0, 1 })] Span<T> destination);
    public void Fill(T value);
    public Enumerator GetEnumerator();
    public Span<T> Slice(int start, int length);
    public T[] ToArray();
    public override string ToString();

    //.....
}

当时我们说Span有各种缺陷的原因是由于它独特的 ref struct 关键字所导致的，导致它无法拆箱装箱、无法书写Lambda、无法跨线程等。但是它兄弟却可以克服缺点，所以我们想想它会和Span在声明上有哪些差距呢？是的，您可能已经想到了：它不会有 ref 关键字了。

所以，我们看到它的内部结构就是酱紫的：

public readonly struct Memory<T>
{
    public static Memory<T> Empty { get; }
    public bool IsEmpty { get; }
    public int Length { get; }
    public Span<T> Span { get; }
    public void CopyTo([NullableAttribute(new[] { 0, 1 })] Memory<T> destination);
    public MemoryHandle Pin();
    public Memory<T> Slice(int start, int length);
    public T[] ToArray();
    public override string ToString();
}

和我们猜想的一样。它少了ref关键字，内部方法也和Span差不多（同样拥有CopyTo，Slice等），但是还是有一些差异，比如多了Pin方法，Span属性等。

被声明为ref struct的结构，叫做“ByRefLike”。所以在我们在进行反射的时候，我们使用Type会看到有这样一个属性：IsByRefLike。

好像有点超纲了哈（＞人＜；）

按照MSDN给出的解释：

该结构是使用中的C# ref struct 关键字声明的。不能将类似 byref 的结构的实例放置在托管堆上。

所以这也是为什么上一篇文章说的：Span只能放置在内存栈中的原因。

那么反过来想，没有了ref关键字之后。Memory是不是就可以放置在托管堆上了呢？是不是就可以进行拆装箱，克隆副本供其它线程的内存栈使用了呢？好吧，可能是这样。所以这也许就是它能够被允许跨线程使用的原因吧。

进行到了这一步，那我们再回过头来想想Memory是什么呢？其实现在我们心里其实都已经有个底了：

与 Span<T>一样，Memory<T> 表示内存的连续区域。但 Span<T>不同，Memory<T> 不是ref 结构。这意味着 Memory<T> 可以放置在托管堆上，而 Span<T> 不能。因此，Memory<T> 结构与 Span<T> 实例没有相同的限制。具体而言：

它可用作类中的字段。

它可跨 await 和 yield 边界使用。

除了 Memory<T>之外，还可以使用 System.ReadOnlyMemory<T> 来表示不可变或只读内存。

这是MSDN给出来的解释，不是我乱编的哈

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