C# の ValueTuple とタプル: 主なパフォーマンスと設計の違いは何ですか?

System.ValueTuple と System.Tuple の比較

逆コンパイルされた C# 7 ライブラリを調査していると、ValueTuple ジェネリックの使用に遭遇することがあります。 ValueTuples の目的と、従来のタプルと比較した利点を理解することが重要です。

主な違い:

• 値の型と参照型: ValueTuples は値型 (構造体) ですが、タプルは参照型 (クラス) です。値型はスタック上にデータを割り当て、GC プレッシャーを軽減します。
• 可変性: ValueTuples は可変ですが、タプルは不変です。この区別はオブジェクトの同等性に影響します。
• フィールド アクセス: ValueTuples はフィールド (Item1 など) を通じて要素を公開しますが、Tuples はプロパティを使用します。

根拠ValueTuples:

C# 7 での ValueTuples の導入は、パフォーマンスを考慮して行われました:

• 割り当てペナルティなし: 値の型として、ValueTuples は GC オーバーヘッドを回避します。
• 自動等価性: 固有の最適化された等価性を構造化し、ValueTuples の比較を効率的にします。
• 構文上の利便性: この言語では、タプルの操作を簡素化するために構文シュガーが導入され、タプルの利用がさらに容易になりました。直感的。

例:

ValueTuples の使用法と利点のデモンストレーション:

public (int sum, int count) DoStuff(IEnumerable<int> values) 
{
    var res = (sum: 0, count: 0);
    foreach (var value in values) 
    { 
        res.sum += value; 
        res.count++; 
    }
    return res;
}

分解の使用:

var result = DoStuff(Enumerable.Range(0, 10));
Console.WriteLine($"Sum: {result.sum}, Count: {result.count}");

または新鮮なものを使用する変数:

ValueTuple<int, int> valueTuple = DoStuff(Enumerable.Range(0, 10));
Console.WriteLine(string.Format(&quot;Sum: {0}, Count: {1})&quot;, valueTuple.Item1, valueTuple.Item2));

コンパイラーの実装:

コンパイラーは、ValueTuple のフィールドを内部的に利用するコードを生成し、直感的なユーザー向けの名前付き引数へのアクセスを提供します。

結論:

ValueTuples は、その値型の性質、変更可能性、および糖衣構文により、従来のタプルに比べてパフォーマンスと利便性が大幅に向上します。

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