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目次
値タイプと參照タイプの本質(zhì)的な違い
メモリの割り當(dāng)て:スタックvsヒープオーバーヘッド
コピーコスト:小さな構(gòu)造は有益ですが、大きな構(gòu)造は負(fù)擔(dān)になります
キャッシュ局所性:structは密なデータ構(gòu)造により適しています
使用法の提案を要約するには:
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C#struct vsクラスのパフォーマンス比較

Aug 02, 2025 am 11:56 AM

構(gòu)造體は必ずしも高速ではなく、パフォーマンスはシナリオに依存します。 structは値タイプ、割り當(dāng)てコピー構(gòu)造全體、クラスは參照タイプ、割り當(dāng)てコピーのみを參照します。構(gòu)造體は通常、スタックに割り當(dāng)てられ、大きな構(gòu)造を速くて頻繁に通過すると、複製オーバーヘッドが増加し、クラスの割り當(dāng)てにはヒープのGC圧力が含まれます。小さな構(gòu)造體は、高性能およびキャッシュに優(yōu)しいシナリオに適しており、Ref/inで大きな構(gòu)造體を避けるか、渡す必要があります。 structアレイのコンパクトなメモリはキャッシュを助長し、クラスアレイ參照が散在して効率に影響します。構(gòu)造體が優(yōu)先されるシナリオ:小さなデータ、短いライフサイクル、継承または仮想メソッドは必要ありません。構(gòu)造體が使用されるシナリオを避けてください:大きな構(gòu)造、複雑な論理、多型、頻繁な梱包、および共有狀態(tài)。パフォーマンスの違いは絶対的ではなく、シナリオの合理的な選択が重要です。

C#struct vsクラスのパフォーマンス比較

C#の構(gòu)造體とクラスのパフォーマンスの違いについて議論する場合、多くの人は無意識のうちに「structはより速い」と言いますが、実際の狀況ははるかに複雑です。パフォーマンスは、特にメモリの割り當(dāng)て、コピーコスト、アクセスモードの観點(diǎn)から、使用法のシナリオに依存します。

C#struct vsクラスのパフォーマンス比較

値タイプと參照タイプの本質(zhì)的な違い

structは値タイプで、クラスは參照タイプです。これはつまり:

  • structインスタンスはデータを直接保存すると、変數(shù)間に値が割り當(dāng)てられたときに構(gòu)造全體がコピーされます。
  • クラスインスタンスは參照を保存し、複數(shù)の変數(shù)が同じオブジェクトを指すことができ、割り當(dāng)ては參照をコピーするだけです。

この違いは、メモリの使用とパフォーマンスに直接影響します。たとえば、構(gòu)造変數(shù)を頻繁に通過させると、追加の複製オーバーヘッドが発生する可能性がありますが、クラスではそうではありません。

C#struct vsクラスのパフォーマンス比較

メモリの割り當(dāng)て:スタックvsヒープオーバーヘッド

  • 構(gòu)造體は通常、スタックに割り當(dāng)てられ(クラスに箱入りまたはネストされていない限り)、ゴミコレクターの介入を必要とせずに迅速に割り當(dāng)てられてリリースされます。
  • クラスは常にヒープに割り當(dāng)てられ、特に短いライフサイクルオブジェクトを頻繁に作成する場合、作成とリサイクルの両方にGCが含まれます。

ただし、構(gòu)造體がボックス化されている場合(たとえば、オブジェクトタイプ変數(shù)に値を割り當(dāng)てる)、ヒープにも割り當(dāng)てられていることに注意してください。

例えば:

C#struct vsクラスのパフォーマンス比較
 struct point {public int x、y; }

ポイントp1 = new Point {x = 1、y = 2};
オブジェクトO = P1; //梱包操作、パフォーマンスの損失

コピーコスト:小さな構(gòu)造は有益ですが、大きな構(gòu)造は負(fù)擔(dān)になります

構(gòu)造體は、値を割り當(dāng)てて引數(shù)を渡すときに構(gòu)造全體をコピーします。構(gòu)造が小さい場合(いくつかのINTやフロートなど) 、このコピー操作はほとんど無視できず、ヒープ割り當(dāng)てよりもさらに高速です。ただし、構(gòu)造が大きい場合(配列や複數(shù)のフィールドを含むなど)、コピーコストは大幅に増加します。

提案:

  • 構(gòu)造體は小さくシンプルに保つ必要があります。
  • 大規(guī)模な構(gòu)造體が頻繁に通過することを避けてください。コピーを避けるために、 refまたはin使用できます。
ボイドプロセス(Mylargestruct値){...} //コピーを避けるために使用します

キャッシュ局所性:structは密なデータ構(gòu)造により適しています

大量のデータを処理する必要がある場合、structのメモリレイアウトはよりコンパクトで、キャッシュヒット率が高くなります。たとえば、グラフィックスの処理と數(shù)學(xué)計算では、structアレイを使用すると、クラス配列よりも多くの利點(diǎn)があります。

例えば:

 vector3 [] positions = new Vector3 [100000]; //キャッシュを助長する連続メモリレイアウト

クラスアレイは參照を保存し、実際のオブジェクトはヒープのさまざまな場所に散らばっている可能性があり、CPUキャッシュ効率に影響します。


使用法の提案を要約するには:

  • structを使用する優(yōu)先度:

    • 少量のデータボリュームと短いライフサイクル。
    • 継承または仮想メソッドは必要ありません。
    • 高性能とキャッシュに優(yōu)しいシナリオが必要です。
  • structを避ける:

    • 構(gòu)造は大きいか、複雑なロジックが含まれています。
    • 多型を必要とするか、頻繁にボクシングが必要です。
    • 変動性が必要であり、複數(shù)の參照が參照されます。

基本的にそれだけです。構(gòu)造體とクラスのパフォーマンスの違いは絶対的ではありません。キーは、合理的な使用シナリオにあります。複雑ではありませんが、構(gòu)造體のパフォーマンスの利點(diǎn)が特定の條件下でのみ保持されることを無視するのは簡単です。そうしないと、プログラムが遅くなる可能性があります。

以上がC#struct vsクラスのパフォーマンス比較の詳細(xì)內(nèi)容です。詳細(xì)については、PHP 中國語 Web サイトの他の関連記事を參照してください。

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