C# 本地数组 IReadOnlyCollection/IReadOnlyList 优化对象创建

Question

以下三种方法是否具有等效的垃圾回收行为？ #1 有点牵强，但今天的 C# 编译器是否足够聪明，可以在每次调用方法时优化#2 中的对象创建？我特别不想在方法之外提升数组初始化。

    public Boolean IsRgb1(string color)
    {
        string[] colors = { "red", "green", "blue" };
        return colors.Contains(color);
    }

    public Boolean IsRgb2(string color)
    {
        IReadOnlyCollection<string> colors = new[] { "red", "green", "blue" };
        return colors.Contains(color);
    }

    public Boolean IsRgb3(string color)
    {
        switch(color)
        {
            case "red":
            case "green":
            case "blue":
                return true;
            default:
                return false;
        }
    }

Answer 1

没有与这些类型相关的编译器魔术。每次调用时，总是在 Rgb1 和 Rgb2 中创建一个数组。

数组声明shorthand语法

string[] colors = { "red", "green", "blue" };

与（显示'deduced syntax'）相同

string[] colors = new string[3] { "red", "green", "blue" };

基本规则是：new 总是创建一个新的 object/instance。要只创建一次（数组）对象，只创建一次。然后可以使用 member/field 共享单个数组实例。此 'hoisting' 必须手动完成。

// One array created and stored for later use ..
private static string[] Colors = { "red", "green", "blue" };
// .. independent of number of times this method is called
public Boolean IsRgb(string color)
{
    return Colors.Contains(color);
}

在这两种情况下，Contains 来自 IEnumerable<T>，因为 T[] 和 IReadOnlyList<T> 都是 IEnumerable¹ 的子类型并且符合 LINQ 的条件包含扩展方法。将使用相同的 IEnumerable Contains 实现 (LINQ To Objects)，并且应用于数组的任何专业化都应适用于这两种情况。

Rgb3 案例完全避免了数组创建，它避免了一些方法调用，并且避免了执行广义集合包含 'looping' 逻辑的开销。它将是最快的 - if/where 这样的事情 - 仅仅是因为它要做的事情最少。

一个简单的字符串 switch 语句可以被认为是编写一系列 if..else if.. 比较相同值的替代方法。在这种情况下，每个方法调用没有新对象创建：字符串文字已被保留，显然没有新数组。

或者，考虑简单地使用单个表达式：

 return color == "red" || color == "green" || color == "blue";

¹由于类型继承比较混乱，这里摘录一小段：

T[] -> IEnumerable<T> (Contains as Extension Method)
    -> IList<T> -> ICollection<T> (Contains in Interface) -> IEnumerable<T>
    -> IReadOnlyList<T> -> IEnumerable<T>
                        -> IReadOnlyCollection<T> -> IEnumerable<T>

由于 T[] 是 IReadOnlyList<T> 的子类型，因此 Rgb2 中的赋值导致隐式向上转换 - 变量仍然命名新创建的数组对象。 IEnumerable<T>.Contains 的选择发生在编译时，因此 Rgb1 和 Rgb2 方法都将在原始创建的数组对象上使用扩展方法 IEnumerable<T>.Contains。要使用 ICollection<T>.Contains 需要 ((IList<string>)colors).Contains(..) 或类似的。

C# 本地数组 IReadOnlyCollection/IReadOnlyList 优化对象创建

C# local arrays IReadOnlyCollection/IReadOnlyList optimizing away object creation

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