数组内值类型的垃圾集合

Question

假设我有一些小数据类型 - 例如一个简单的点实现。我可以将此类型实现为引用类型（类），也可以实现为值类型（结构）。

public class PointClass
{
    public readonly int X;
    public readonly int Y;
}

public readonly struct PointStruct
{
    public readonly int X;
    public readonly int Y;
}

// Not shown, constructors, equality/hashcode members, etc

现在，假设我要创建这些类型的集合。我可能会使用基本数组，或更可能使用标准

System.Collections.Generic.List

，它本身使用支持数组。

对于引用类型，创建

new

实例会将它们分配在堆上，因此这些数据需要在某个时候进行垃圾收集。该数组将包含指向点实例的引用数据，无论它们位于堆上。

或者，如果我使用值类型实现，数组是否包含“原始字节”来容纳

int

字段？也就是说，一个

new

实例将在堆栈上分配，其数据按值复制到数组中，因此只需要对数组本身进行垃圾收集。

我的想法是，第二种方法（使用值类型）更适合存储大量这些小数据类型。当然，我知道“大型”结构所涉及的开销 - 这个示例专门针对小型类型。

这个关于值类型的说法准确吗？或者值类型仍然会有垃圾收集吗？我的理解正确吗，还是我严重忽略了关于值类型的要点？

Answer 1

对于引用类型，创建新实例会在堆上分配它们，因此这些数据需要在某个时候进行垃圾收集。

是的，但代价是存储指针和数据。只有当对象被实际收集时才会有好处。如果它们从未被收集过，那么就没有任何收获。

另请注意，列表会调整大小以适应，但永远不要缩小，除非您告诉他们这样做。因此，在收集整个列表之前，引用所占用的空间通常会丢失。 （显然，对于值类型也是如此，我只是指出增益并不像你想象的那么多。）

如果我要使用值类型实现，数组是否包含“原始字节”来容纳 int 字段？也就是说，一个新实例将在堆栈上分配，其数据按值复制到数组中，因此只需对数组本身进行垃圾收集。

是的，这正是值类型。

...第二种方法（使用值类型）更适合存储大量这些小数据类型。当然，我知道“大型”结构所涉及的开销 - 这个示例专门针对小型类型。

是的，但是现在每次您想要移动这些数据时都会遇到复制问题。一旦您的数据大于指针大小的两倍（在许多情况下这很可能是由于填充造成的），您总是复制的不仅仅是一个指针。 “大”结构不必非常大才会导致问题。

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说实话，你不应该真正考虑这些，除非你正在使用真正大量的这些。否则，请编写最有意义的代码，而不必担心性能影响，这在大多数情况下可以忽略不计。