C# 语法糖之聊聊 Span 的底层玩法

把 Span 归于语法糖，可能有些偏了，但偏了就偏了，哈哈，只要是分享就好，C# 发展至今，已经是一门非常重的语言了，所有想要的它都要，即可以：

既能做到高开发效率，又能做到高性能编程。

这里的Span就归结于高性能编程这个范畴了。

(资料图片)

当年的 C# 一个亮点就是屏蔽了指针，自动内存托管，可以让程序员更加专注于业务，现如今策略变了，C# 要变得更加高性能，既然要做高性能那必然少不了指针，而指针又是面向托管层编程的程序员最怕的东西，所以就尽可能的封装，弄一套属于自己的托管指针玩法。

Span即属于托管指针玩法的一个典型代表，如果你用 ILSpy 去看它的struct结构,本质上就两个成员，一个叫_pointer，一个叫_length，参考如下代码：

public readonly ref struct Span    {        internal readonly ByReference _pointer;        private readonly int _length;    }

pointer 是指定起点， length 是控制边界，如果用 C 来模拟，大概就是这个样子。

struct Span {    void* ptr; int length;};

画个图大概就是这样子。

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有了指针，就可以对内存进行原地操作，只要能原地操作，那就可以破掉语言层面上的诸多限制，实现接近C/C++级的高性能，有些朋友可能要问了，语言层面有什么限制？比如最典型的string，大家都知道string是一个writeoncopy特性的字符串，只要你动它一下，它就会繁殖，接下来我们就拿string举个例子。

在很久以前你可能会这么做。

static void Main(string[] args)        {            var s = "97 3";            var arr = s.Split(new string[] { " " }, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);            var sum = Convert.ToInt32(arr[0]) + Convert.ToInt32(arr[1]);            Console.WriteLine(sum);        }

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从代码可以看出，对 string 进行Split会导致生成多个小string对象，那有没有办法不用生成小string呢？这就需要用到托管版的Span做原地处理了。

static void Main(string[] args)        {            var s = "97 3";            var position = s.IndexOf(" ");            ReadOnlySpan span = s.AsSpan();            var num1 = int.Parse(span.Slice(0, position));            var num2 = int.Parse(span.Slice(position));            Console.WriteLine(num1 + num2);        }

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Span的这种做法就是通过_pointer指针在内存地址上进行移动来完成，如果看不明白，我可以用C来模拟一下。

#include struct Span { int length; void* ptr;};void sum(Span* span);int main(){ Span span; span.ptr = (char*)"97 3"; span.length = strlen((char*)span.ptr); sum(&span);}void sum(Span* span) { int sum = 0; char* position = strchr((char*)span->ptr, " "); Span span1; span1.ptr = span->ptr; span1.length = (position - span->ptr) / sizeof(char); Span span2; span2.ptr = position; span2.length = span->length - span1.length - 1; int num1= atoi((char*)span1.ptr); int num2= atoi((char*)span2.ptr); sum = num1 + num2; printf("sum=%d", sum);}

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虽然代码有点多，但逻辑还是很清楚的。

如果大家明白Span所封装的底层指针玩法，我想这其实没什么难的，本篇就说到这里吧，希望对你有帮助。