编写高性能C#代码 —— Span<T>

Span 提供任意内存的连续区域的类型安全和内存安全表示形式。它是在堆栈而不是托管堆上分配的ref结构，是对任意内存块的抽象 。

1.关于Span

• 在NET Core 2.1中首次引入

• 提供对任意内存上的连续区域的读写视图

• 利用索引/迭代来修改范围内的内存
• 几乎无开销

2.和内存的关系

　　Span 表示任意内存的连续区域。 Span<T>实例通常用于保存数组的元素或数组的一部分。 但是，与数组不同， Span<T>实例可以指向堆栈上托管的内存、本机内存或托管的内存。

3.性能测试

　　Span通常用来处理数组，所以本次测试的场景是数组的切分：从一个数组的中间元素开始，获取并返回四分之一个元素。

　　3.1 数组初始化

　　这里我们准备一个数组分三种不同长度进行初始化，有利于覆盖到更多的测试情况。

　　3.2 测试采用三种方式，用BenchmarkDotNet比较一下：

　　第一种（常规）：

　　第二种（复制）：

　　第三种（Span切片）：

　　性能测试结果如下，可以看到Span的速度是很快的，且不占内存。

4. 切片

　　Span<T>.Slice()方法就是对内存进行切片，第三种方法区别于前两种，本质上不创建和销毁对象，可以认为是做到了内存0分配

5. ReadOnlySpan

　　ReadOnlySpan是Span的只读表示形式，通常用在string的切片（因为string的不可变性）。

6. Span<T>局限性

1. Span是仅限存活在堆栈上的值类型

2. Span不能是非堆栈类型的字段

3. Span不能被装箱

4. Span不能是异步方法的参数或局部变量

5. Span不能被lambda表达式捕获