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如果我有 ac# readonly 結構,它有非只讀結構作為成員,編譯器會用 in 參數創建防御性副本

[英]If I have a c# readonly struct that has non readonly structs as members, will compiler create defensive copy with in parameter

因此,如果我有一個結構體 PlayerData,它具有在 System.Numerics 中定義的 Vector3 結構體的成員(不是只讀結構體)

public readonly struct PlayerData
{
   public readonly Vector3 SpawnPoint;
   public readonly Vector3 CurrentPosition;
   public readonly Vector3 Scale;    
  
   ...constructor that initializes fields
}

我將它們傳遞給方法:

AddPlayerData(new PlayerData(Vector3.Zero, Vector3.UnitX, Vector3.One))

public void AddPlayerData(in PlayerData playerData)
{
  ...
}

c# 是否會因為 Vector3 成員不是只讀結構而是只讀字段而創建防御性副本? 現有的庫不提供向量的只讀版本,所以如果我不為基本向量編寫自己的版本,在傳遞大於 intptr 的結構時,我是否被迫忘記整個參數優化? 閱讀時關於使用的信息不是很清楚: https : //docs.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/write-safe-efficient-code

有趣的問題。 讓我們測試一下:

    public void AddPlayerData(in PlayerData pd)
    {
        pd.SpawnPoint.X = 42;
    }

給出編譯器錯誤:

只讀字段 'PlayerData.SpawnPoint' 的成員不能修改(構造函數或變量中除外)

由此我假設編譯器不會創建任何防御性副本,因為無論如何都不能修改非只讀結構。 可能存在一些允許結構更改的邊緣情況,我對語言規范不夠精通,無法確定這一點。

然而,討論編譯器優化是很困難的,因為只要結果相同,編譯器通常可以自由地做任何它想做的事情,因此編譯器版本之間的行為很可能會發生變化。 像往常一樣,建議是做一個基准來比較你的替代品。

所以讓我們這樣做:

public readonly struct PlayerData1
{
    public readonly Vector3 A;
    public readonly Vector3 B;
    public readonly Vector3 C;
    public readonly Vector3 D;
    public readonly Vector3 E;
    public readonly Vector3 F;
    public readonly Vector3 G;
    public readonly Vector3 H;
}
public readonly struct PlayerData2
{
    public readonly ReadonlyVector3 A;
    public readonly ReadonlyVector3 B;
    public readonly ReadonlyVector3 C;
    public readonly ReadonlyVector3 D;
    public readonly ReadonlyVector3 E;
    public readonly ReadonlyVector3 F;
    public readonly ReadonlyVector3 G;
    public readonly ReadonlyVector3 H;
}

public readonly struct ReadonlyVector3
{
    public readonly float X;
    public readonly float Y;
    public readonly float Z;
}

    public static float Sum1(in PlayerData1 pd) => pd.A.X + pd.D.Y + pd.H.Z;
    public static float Sum2(in PlayerData2 pd) => pd.A.X + pd.D.Y + pd.H.Z;

    [Test]
    public void TestInParameterPerformance()
    {
        var pd1 = new PlayerData1();
        var pd2 = new PlayerData2();

        // Do warmup 
        Sum1(pd1);
        Sum2(pd2);
        float sum1 = 0;
        
        var sw1 = Stopwatch.StartNew();
        for (int i = 0; i < 1000000000; i++)
        {
            sum1 += Sum1(pd1);
        }


        float sum2 = 0;
        sw1.Stop();
        var sw2 = Stopwatch.StartNew();
        for (int i = 0; i < 1000000000; i++)
        {
            sum2 += Sum2(pd2);
        }
        sw2.Stop();

        Console.WriteLine("Sum1: " + sw1.ElapsedMilliseconds);
        Console.WriteLine("Sum2: " + sw2.ElapsedMilliseconds);
    }

對我來說,使用 .Net framework 4.8 這給

Sum1: 1035
Sum2: 1027

即在測量誤差范圍內。 所以我不會擔心。

暫無
暫無

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