Roslyn ObjectPool 结构体包装器

Question

我正在查看Roslyn ObjectPool实现（https://github.com/dotnet/roslyn/blob/master/src/Compilers/Core/SharedCollections/ObjectPool%601.cs），但我不明白为什么它们没有选择直接使用T数组，而是将T包装在结构体中？

[DebuggerDisplay("{Value,nq}")] 
private struct Element 
{ 
    internal T Value; 
} 
...
private readonly Element[] _items;

这是什么目的？

- Thomas Zeman

Answer 1

这是一种常见的技巧，可避免设置引用类型的数组项时出现性能问题。在CLR（和JVM）上，数组是变体的。您可以将string写入object[]中。这需要运行时检查，以确保您没有实际上将string存储到SomethingElse[]中。使用该值类型技巧，无需在运行时执行该检查。

- usr

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是的，有些代码设置了字段Value。但是没有任何代码会覆盖数组中的元素。鉴于Value是一个字段，在运行时没有类型检查，这使得你的答案无效。不是吗？ - Sriram Sakthivel

不，这就是重点。重点是由于结构体是元素类型，需要移除运行时检查。如果没有它，将会有一个运行时检查。 - usr

好的。我可以直观地理解这里不需要运行时检查。但是有没有文章或其他东西谈论这个问题，我可以阅读更多？ - Sriram Sakthivel

从生成的汇编代码中，我看到数组版本会发出一个 JIT_Ldelema_Ref，其中包含类型检查，而结构体版本可以直接加载地址。有关更多详细信息，请参见 https://github.com/dotnet/coreclr/blob/master/src/vm/jithelpers.cpp。 - Alois Kraus

问题不同，答案完全相同。我认为这不符合重复关闭的标准。 - usr

Answer 2

我认为这是出于性能方面的考虑。与类数组相比，结构体数组更受垃圾收集器的青睐。

来自避免自动GC收集的5个技巧和技术。

对于一个类实例数组，GC必须检查该数组中的每个项，以查看它是否为活动对象（通用集合也是如此，它们使用内部数组）。 对于结构体数组，GC只需查看数组本身是否仍然是活动对象，因为结构体不能为null（即使对于可空结构体也是如此，它们只是使用内部跟踪机制来确定nullity）。 因此，在运行集合时，GC无需检查数千甚至数百万个项目！

- Sriram Sakthivel

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如果是这样的话，CLR 就会始终包装所有数组元素而不需要进行 GC... 即使是结构体数组，如果其中包含引用，也必须遍历。 - usr

@usr 我明白你的想法。当我第一次阅读这篇文章时，我也持怀疑态度。也许作者的意思是仅适用于不包含任何引用的结构体数组。我们需要联系作者以了解更多细节。 - Sriram Sakthivel

垃圾回收器只能跳过值类型的数组，如果该类型本身不包含引用。否则它仍然必须遍历整个数组。 - Alois Kraus