我反编译了一些C#7库,发现使用了ValueTuple
个泛型.ValueTuples
是什么,为什么不是Tuple
呢?
我反编译了一些C#7库,发现使用了ValueTuple
个泛型.ValueTuples
是什么,为什么不是Tuple
呢?
什么是
ValueTuples
,为什么不是Tuple
呢?
ValueTuple
是反映元组的 struct ,与最初的System.Tuple
类相同.
Tuple
和ValueTuple
之间的主要区别是:
System.ValueTuple
是值类型(Struct),而System.Tuple
是引用类型(class
).这在讨论分配和GC压力时很有意义.System.ValueTuple
不仅是struct
,它是mutable,而且在使用它们时必须小心.试想一下,当一个类将System.ValueTuple
作为一个字段时会发生什么.System.ValueTuple
通过字段而不是属性公开其项.在C#7之前,使用元组并不是很方便.它们的字段名称是Item1
、Item2
等,并且该语言没有像大多数其他语言(Python、Scala)那样为它们提供语法糖.
当.NET语言设计团队决定合并元组并在语言级别为其添加语法糖时,一个重要因素是性能.由于ValueTuple
是一个值类型,所以在使用它们时可以避免GC压力,因为(作为实现细节)它们将被分配到堆栈上.
此外,struct
通过运行时获得自动(浅层)相等语义,而class
则没有.尽管设计团队确保元组具有更优化的相等,因此为其实现了自定义相等.
以下是design notes of Tuples
篇文章中的一段:
Struct or Class:
如前所述,我建议将元组类型设置为
structs
,而不是classes
,因此没有与它们相关联的分配惩罚.他们 应该尽可能的轻便.可以说,
structs
美元最终可能会更加昂贵,因为然而,就其动机而言,元组是短暂的.你会用
struct 还有许多其他好处,这将成为
你可以很容易地看到,与System.Tuple
打交道很快就会变得模棱两可.例如,假设我们有一种方法,可以计算List<Int>
的总和和计数:
public Tuple<int, int> DoStuff(IEnumerable<int> values)
{
var sum = 0;
var count = 0;
foreach (var value in values) { sum += value; count++; }
return new Tuple(sum, count);
}
在接收端,我们最终得到:
Tuple<int, int> result = DoStuff(Enumerable.Range(0, 10));
// What is Item1 and what is Item2?
// Which one is the sum and which is the count?
Console.WriteLine(result.Item1);
Console.WriteLine(result.Item2);
将值元组解构为命名参数的方法是该功能的真正威力:
public (int sum, int count) DoStuff(IEnumerable<int> values)
{
var res = (sum: 0, count: 0);
foreach (var value in values) { res.sum += value; res.count++; }
return res;
}
在接收端:
var result = DoStuff(Enumerable.Range(0, 10));
Console.WriteLine($"Sum: {result.Sum}, Count: {result.Count}");
或者:
var (sum, count) = DoStuff(Enumerable.Range(0, 10));
Console.WriteLine($"Sum: {sum}, Count: {count}");
如果我们看一下前面示例的封面,我们可以确切地看到,当我们要求编译器解构ValueTuple
时,它是如何解释ValueTuple
的:
[return: TupleElementNames(new string[] {
"sum",
"count"
})]
public ValueTuple<int, int> DoStuff(IEnumerable<int> values)
{
ValueTuple<int, int> result;
result..ctor(0, 0);
foreach (int current in values)
{
result.Item1 += current;
result.Item2++;
}
return result;
}
public void Foo()
{
ValueTuple<int, int> expr_0E = this.DoStuff(Enumerable.Range(0, 10));
int item = expr_0E.Item1;
int arg_1A_0 = expr_0E.Item2;
}
在内部,编译的代码利用Item1
和Item2
,但是所有这些都是抽象出来的,因为我们使用的是分解的元组.带有命名参数的元组使用TupleElementNamesAttribute
进行注释.如果我们使用单个新变量而不是分解,我们会得到:
public void Foo()
{
ValueTuple<int, int> valueTuple = this.DoStuff(Enumerable.Range(0, 10));
Console.WriteLine(string.Format("Sum: {0}, Count: {1})", valueTuple.Item1, valueTuple.Item2));
}
请注意,当我们调试应用程序时,编译器仍然必须(通过属性)使一些神奇的事情发生,因为看到Item1
,Item2
会很奇怪.