将 class 的成员重构为结构容器时是否有性能考虑？

Question

假设我有几个这样的 class：

class MyClassA {
    public List<string> UpData;
    public List<string> DownData;
    public List<string> LeftData;
    public List<string> RightData;
}

class MyClassB {
    public List<string> UpData;
    public List<string> DownData;
    public List<string> LeftData;
    public List<string> RightData;
}

我想重构它们以便我可以添加一些方便的东西（比如枚举器，或者有一些让我选择特定成员的函数）：

struct DirectionMap {
    public List<string> Up;
    public List<string> Down;
    public List<string> Left;
    public List<string> Right;
    //... various helper functions ...
}

class MyClassA {
    public DirectionMap Data;
}

class MyClassB {
    public DirectionMap Data;
}

但是，我的应用程序非常占用内存，而且我有数百万个此类实例，因此我需要牢记内存使用和垃圾收集。我还必须尽可能频繁地改变这些对象，所以速度也很重要。这样做有任何性能开销吗？

如果我理解正确，如果 DirectionMap 是一个 class，它会使用更多的内存来存储指向它的指针，并额外接触堆，对吗？但它作为一个结构是免费的吗？

我知道结构中的可变对象可能会导致错误，但我不打算传递 Data，只传递它包含的字符串列表，这些是参考值。

Answer 1

谈论性能时的第一条规则是分析代码，即使是经验丰富的开发人员也可能对需要时间的事情感到惊讶。

如果将内容放在结构中与直接放在 class 中，我希望内存使用和性能是相同的。内存布局应该相似或相同。

除非您非常小心，否则我不建议更改结构。 IE。替换 Up-list 的内容会很好，但是用新列表替换 Up-list 可能会导致问题。参见 Why mutating structs are evil。

如果您为结构实现接口，则需要注意装箱。如果您实现 IEnumerable<List<string>> 并使用任何 linq 方法，这将导致结构为 boxed, not ideal for performance. This should be possible to avoid by using generic constraints. You might also want to use a readonly struct and the and the in parameter modifier 以避免复制。例如：

public static void MyMethod<T, U>(in T value) where T : struct, IEnumerable<U>
{
        // do something
}

将 class 的成员重构为结构容器时是否有性能考虑？

Are there performance considerations when refactoring members of a class into a struct container?

c#

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