C# 中的 ValueTuple 与 Tuple：主要性能和设计差异是什么？

比较 System.ValueTuple 和 System.Tuple

在研究反编译的 C# 7 库时，可能会遇到 ValueTuple 泛型的使用。了解 ValueTuples 的用途及其相对于传统元组的优势至关重要。

主要区别：

• 值类型与引用类型： ValueTuples 是值类型（结构），而 Tuple 是引用类型（类）。值类型在栈上分配数据，减少GC压力。
• 可变性：ValueTuples是可变的，而Tuples是不可变的。这种区别会影响对象相等性。
• 字段访问： ValueTuples 通过字段（例如 Item1）公开其元素，而 Tuple 使用属性。

ValueTuples 的基本原理：

ValueTuples 简介在 C# 7 中，是出于性能考虑：

• 无分配惩罚：作为值类型，ValueTuples 避免 GC 开销。
• 自动相等： 结构固有的优化平等，使 ValueTuples 高效
• 语法便利：该语言引入了语法糖来简化元组的处理，使它们的使用更加直观。

示例：

演示的用法和好处ValueTuples：

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;
}

使用分解：

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

或使用新变量：

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

编译器实现：

编译器生成在内部利用 ValueTuple 字段的代码，同时提供命名参数访问以便直观使用。

结论：

ValueTuples 由于其值类型性质、可变性和语法糖而比传统元组具有显着的性能和便利性优势.

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