使用unsafe是否可以复制类字段？

Question

我有两个类。

[StructLayout(LayoutKind.Explicit, Size = 12, CharSet = CharSet.Ansi)]
unsafe class Dto
{
    [FieldOffset(0)]
    public int B;
    [FieldOffset(4)]
    public int C;
    [FieldOffset(8)]
    public int D;
}
[StructLayout(LayoutKind.Explicit, Size = 12, CharSet = CharSet.Ansi)]
unsafe class Model
{
    [FieldOffset(0)]
    public int B;
    [FieldOffset(4)]
    public int C;
    [FieldOffset(8)]
    public int D;
}

有没有办法将DTO实例的字段数据复制到Model实例中？ 对于单个字段，我有以下代码

var a1 = new Dto { B = 10, C = 20, D = 30 };
var a2 = new Model();

unsafe
{
     fixed (int* pa1 = &(a1.B))
     {
          fixed (int* pa2 = &(a2.B))
          {
               *pa2 = *pa1;
          }
     }
 }

C#提供类似的方法来复制整个对象吗？逐字段复制不可取，因为这是在高性能环境中。

- Alexey.Popov

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你的意思是，像c memcpy这样吗？ - StuartLC

这些应该是普通的结构体。没有必要做任何不安全的操作，只需进行简单的赋值即可。值类型的存在是为了使代码更快，所以请使用它们。 - Hans Passant

“逐字段复制不适合高性能环境。” ==> “你有测量过吗？有实际的性能问题吗？” - ken2k

拒绝公共字段 - Sriram Sakthivel

@recursive 来吧，我这里没有看到结构体？我错过了什么吗？那结构体的借口是什么？请教育我一下。 - Sriram Sakthivel

Answer 1

您的主要关注点是性能。如果逐个字段复制，这将转化为6条mov指令。很难比此更快。

使用指针不会减少所需的指令数。为什么会呢？你仍然需要相同的赋值。

调用memcpy涉及远比微不足道的6条mov指令更多的开销。

因此，您应该编写“朴素”的三个赋值，使用安全的托管代码来获得最佳性能。事实上，拷贝这个12字节的对象非常便宜，我怀疑您的性能问题是否有效。我怀疑这不会在任何配置文件中显示出来。

对于复制性能，无论您使用class还是struct都没有关系。但是由于其他差异，struct具有某些性能优势。您可能希望进行一些调查。

- usr

Answer 2

在C#中，最接近memcpy的功能是Buffer.BlockCopy，尽管它是为数组设计的。

这是一个关于此话题的有趣的文章。

我认为如果你简化你的代码，删除不安全的部分，只使用普通结构体，可能还可以加上转换运算符，你会对性能感到非常惊讶。

就像这样;

   public struct Model
   {
      public int B;
      public int C;
      public int D;

      public Model(Dto dto)
      {
         B = dto.B;
         C = dto.C;
         D = dto.D;
      }

      static public implicit operator Model(Dto dto)
      {
         return new Model(dto);
      }
   }

这将允许您只需说...

     Dto a1 = new Dto { B = 10, C = 20, D = 30 };

     Model m = a1;

- tooslow

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我没有完全描述清楚我的问题，抱歉。将数据从现有实例复制到另一个现有实例也是目标的一部分。 - Alexey.Popov

我不确定我理解你的意思。你能重新表达一下吗？ - tooslow

主要目标是实现对象的重用。我有一个DTO池和一个Model对象池。当接收到DTO时，我必须将其复制到Model对象中，并释放到池中。 - Alexey.Popov

Answer 3

如果两个结构体具有相同的布局，您可以像这样强制转换指针并赋值：

var a1 = new Dto { B = 10, C = 20, D = 30 };
var a2 = new Model();

unsafe
{
     fixed (Dto * pa1 = &(a1))
     {
          fixed (Model* pa2 = &(a2))
          {
               *pa2 = *(Model*)pa1;
          }
     }
 }

- jenkas