前言
i来&源gao@dai!ma.com搞$代^码%网n 修饰符也是从 C# 7.2 开始引入的，它与我们上一篇中讨论的 《C# 中的只读结构体（readonly struct）》1 是紧密相关的。
in 修饰符
in 修饰符通过引用传递参数。 它让形参成为实参的别名，即对形参执行的任何操作都是对实参执行的。 它类似于 ref 或 out 关键字，不同之处在于 in 参数无法通过调用的方法进行修改。
- ref 修饰符，指定参数由引用传递，可以由调用方法读取或写入。
- out 修饰符，指定参数由引用传递，必须由调用方法写入。
- in 修饰符，指定参数由引用传递，可以由调用方法读取，但不可以写入。
举个简单的例子：
struct Product
{
public int ProductId { get; set; }
public string ProductName { get; set; }
}
public static void Modify(in Product product)
{
//product = new Product(); // 错误 CS8331 无法分配到 变量 'in Product'，因为它是只读变量
//product.ProductName = "测试商品"; // 错误 CS8332 不能分配到 变量 'in Product' 的成员，因为它是只读变量
Console.WriteLine($"Id: {product.ProductId}, Name: {product.ProductName}"); // OK
}
引入 in 参数的原因
我们知道，结构体实例的内存在栈（stack）上进行分配，所占用的内存随声明它的类型或方法一起回收，所以通常在内存分配上它是比引用类型占有优势的。2
但是对于有些很大（比如有很多字段或属性）的结构体，将其作为方法参数，在紧凑的循环或关键代码路径中调用方法时，复制这些结构的成本就会很高。当所调用的方法不修改该参数的状态，使用新的修饰符 in 声明参数以指定此参数可以按引用安全传递，可以避免（可能产生的）高昂的复制成本，从而提高代码运行的性能。
in 参数对性能的提升
为了测试 in 修饰符对性能的提升，我定义了两个较大的结构体，一个是可变的结构体 NormalStruct，一个是只读的结构体 ReadOnlyStruct，都定义了 30 个属性，然后定义三个测试方法：
- DoNormalLoop 方法，参数不加修饰符，传入一般结构体，这是以前比较常见的做法。
- DoNormalLoopByIn 方法，参数加 in 修饰符，传入一般结构体。
- DoReadOnlyLoopByIn 方法，参数加 in 修饰符，传入只读结构体。
代码如下所示：
public struct NormalStruct
{
public decimal Number1 { get; set; }
public decimal Number2 { get; set; }
//...
public decimal Number30 { get; set; }
}
public readonly struct ReadOnlyStruct
{
public readonly decimal Number1 { get; }
public readonly decimal Number2 { get; }
//...
public readonly decimal Number30 { get; }
}
public class BenchmarkClass
{
const int loops = 50000000;
NormalStruct normalInstance = new NormalStruct();
ReadOnlyStruct readOnlyInstance = new ReadOnlyStruct();
[Benchmark(Baseline = true)]
public decimal DoNormalLoop()
{
decimal result = 0M;
for (int i = 0; i < loops; i++)
{
result = Compute(normalInstance);
}
return result;
}
[Benchmark]
public decimal DoNormalLoopByIn()
{
decimal result = 0M;
for (int i = 0; i < loops; i++)
{
result = ComputeIn(in normalInstance);
}
return result;
}
[Benchmark]
public decimal DoReadOnlyLoopByIn()
{
decimal result = 0M;
for (int i = 0; i < loops; i++)
{
result = ComputeIn(in readOnlyInstance);
}
return result;
}
public decimal Compute(NormalStruct s)
{
//业务逻辑
return 0M;
}
public decimal ComputeIn(in NormalStruct s)
{
//业务逻辑
return 0M;
}
public decimal ComputeIn(in ReadOnlyStruct s)
{
//业务逻辑
return 0M;
}
}
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转载请注明原文链接：C#中的in参数与性能分析详解
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