C# 中的 ValueTuple 與 Tuple：主要性能和設計差異是什麼？

比較 System.ValueTuple 和 System.Tuple

在研究反編譯的 C# 7 函式庫時，可能會遇到 ValueTuple 泛型的使用。了解 ValueTuples 的用途及其相對於傳統元組的優勢至關重要。

主要差異：

• 值型別與引用型別： ValueTuples 是值型別（結構），而Tuple 則是引用型態（類）。值類型在堆疊上分配數據，減少GC壓力。
• 可變性：ValueTuples是可變的，而Tuples是不可變的。這種差異會影響物​​件相等性。
• 欄位存取： ValueTuples 透過欄位（例如 Item1）公開其元素，而 Tuple 使用屬性。

ValueTuples 的基本原理：

ValueTuples 簡介在C# 7 中，是出於效能考量：

• 無分配懲罰：作為值類型，ValueTuples 避免GC開銷。

自動相等： 結構固有的最佳化平等，使ValueTuples 高效

語法便利：

該語言引入了語法糖來簡化元組的處理，使它們的使用更加直觀。

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;
}

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

範例：

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

示範的用法和好處ValueTuples：

使用分解：

或使用新變數：

編譯器實作：

編譯器產生在內部利用 ValueTuple 欄位的程式碼，同時提供命名參數存取以便直覺使用。 結論：ValueTuples 由於其值類型性質、可變性和語法糖而比傳統元組具有顯著的性能和便利性優勢.

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