.NET 7的性能改进有哪些具体细节？
摘要：原文 | Stephen Toub 翻译 | 郑子铭 同样，为了不做不必要的工作，有一个相当常见的模式出现在string.Substring和span.Slice等方法中。 span = span.Slice(offset, str.Len
原文 | Stephen Toub
翻译 | 郑子铭
同样，为了不做不必要的工作，有一个相当常见的模式出现在string.Substring和span.Slice等方法中。
span = span.Slice(offset, str.Length - offset);
这里需要注意的是，这些方法都有重载，只取起始偏移量。由于指定的长度是指定偏移量后的剩余部分，所以调用可以简化为。
span = span.Slice(offset);
这不仅可读性和可维护性更强，而且还有一些小的效率优势，例如，在64位上，Slice(int, int)构造函数比Slice(int)有一个额外的加法，而对于32位，Slice(int, int)构造函数会产生一个额外的比较和分支。因此，简化这些调用对代码维护和性能都是有益的，dotnet/runtime#68937对所有发现的该模式的出现都进行了简化。dotnet/runtime#73882使其更具影响力，它简化了string.Substring，以消除不必要的开销，例如，它将四个参数验证检查浓缩为一个快速路径比较（在64位进程中）。
好了，关于弦的问题就到此为止。那跨度呢？C# 11中最酷的功能之一是对Ref字段的新支持。什么是引用字段？你对C#中的引用很熟悉，我们已经讨论过它们本质上是可管理的指针，也就是说，由于它引用的对象在堆上被移动，运行时可以随时更新的指针。这些引用可以指向对象的开头，也可以指向对象内部的某个地方，在这种情况下，它们被称为 "内部指针"。Ref从1.0开始就存在于C#中，但那时它主要是通过引用传递给方法调用，例如
class Data
{
public int Value;
}
...
void Add(ref int i)
{
i++;
}
...
var d = new Data { Value = 42 };
Add(ref d.Value);
Debug.Assert(d.Value == 43);
后来的C#版本增加了拥有本地参考文献的能力，例如。
void Add(ref int i)
{
ref j = ref i;
j++;
}
甚至是要有 ref 的返回，例如
ref int Add(ref int i)
{
ref j = ref i;
j++;
return ref j;
}
这些设施更为先进，但它们在整个更高性能的代码库中被广泛使用，近年来.NET中的许多优化在很大程度上是由于这些与ref相关的能力而实现的。
Span和ReadOnlySpan本身在很大程度上是基于引用的。例如，许多旧的集合类型上的索引器被实现为一个get/set属性，例如。
private T[] _items;
...
public T this[int i]
{
get => _items[i];
set => _items[i] = value;
}
但不是 span。Span的索引器看起来更像这样。
public ref T this[int index]
{
get
{
if ((uint)index >= (uint)_length)
ThrowHelper.ThrowIndexOutOfRangeException();
return ref Unsafe.Add(ref _reference, index);
}
}
注意这里只有一个getter，没有setter；这是因为它返回一个指向实际存储位置的ref T。它是一个可写的引用，所以你可以对它进行赋值，例如，你可以写。
span[i] = value;
但这并不等同于调用一些设置器。
span.set_Item(i, value);
它实际上等同于使用getter来检索引用，然后通过该引用写入一个值，比如说
ref T item = ref span.get_Item(i);
item = value;
这一切都很好，但是getter定义中的_reference是什么？好吧，Span实际上只是一个由两个字段组成的元组：一个引用（被引用的内存的开始）和一个长度（该引用中的多少个元素被包含在span中）。在过去，运行时必须用一个内部类型（ByReference）来解决这个问题，该类型被运行时特别认可为一个引用。但是从C# 11和.NET 7开始，Ref结构现在可以包含Ref字段，这意味着Span现在可以被定义为如下内容。