是否值得缓存成员结构？答案

【问题标题】：Is it worth caching a member struct?是否值得缓存成员结构？
【发布时间】：2015-08-11 17:42:34
【问题描述】：

我有一个类似这样的属性：

DateTime MinDate
{
    get { return new DateTime(2005, 3, 25); }
}

我担心每次调用Derived.MinDate 都会构造一个新的DateTime，所以我希望有一个只构造一次的底层_MinDate。

private readonly DateTime _MinDate = new DateTime(2005, 3, 25);

DateTime MinDate
{
    get { return _MinDate; }
}

但这是否有任何影响，因为DateTime 无论如何都是一个结构？ 场景 1： MinDate 构造一个新的 DateTime，然后将其复制给调用者。 场景二：_MinDate被复制到MinDate，被复制到调用者。这两种情况同样低效，对吧？

【问题讨论】：

您是否希望制造数百万个这样的对象？
不，第二个例子效率更高，因为 JIT 会内联属性 getter，从而消除第二个复制操作。

标签： c# caching struct value-type

【解决方案1】：

在内部，DateTime(Int32, Int32, Int32) 构造函数非常便宜：它执行简单的乘法运算，将年、月和日转换为内部 64 位“Tick”值。

AFAIK CLR 不缓存确定性结构构造函数实例（但这将是一个很好的优化！）。

但是，如果你每秒调用构造函数数百次，我只会缓存这个值，但如果你真的想要，那么这个工作：

private static readonly DateTime _minDate = new DateTime( 2005, 3, 25 );
protected override DateTime MinDate { get { return _minDate; } }

【讨论】：

【解决方案2】：

几乎正确；几乎没有理由这样做。

通过缓存结构，您需要复制缓存值的字节。

通过构造它，你需要调用构造函数，它会设置结构体的字段。

如果构造函数做昂贵的工作，缓存可能有用。

DateTime constructor 做了很多工作，所以如果你多次调用该属性，它可能是值得的。
但是，只有在实际发现性能问题时才应该这样做。

【讨论】：

【解决方案3】：

您对传递给另一个变量时被复制的概念是正确的，因为 DateTime 是一个结构。

这是实现目标的一种方法：-

abstract class Base
{
    protected abstract void GetMinDate (ref DateTime minDate);
}

class Derived
{
    private static readonly DateTime _MinDate;
    static Derived()
    {
       _MinDate = new DateTime(2005, 3, 25);
    }
    protected override void GetMinDate (ref DateTime minDate);
    {
        minDate = _MinDate;
    }
}

GetMinDate 将始终通过 ref 返回最小日期，这将是调用者发出的复制或不复制的问题。

【讨论】：

+1 用于考虑（虽然很小）性能开销的解决方法；这在处理大型结构时肯定很有用。

【解决方案4】：

从 C# 6.0 开始，现在有一种更简单的方法可以使用自动实现的属性初始值设定项：

DateTime MinDate { get; } = new DateTime(y, m, d);

编辑：这实际上是该功能的预期用途，并且支持字段由编译器自动生成readonly；事实上，您可以在构造函数中对它们进行set 操作。它们被称为“getter-only auto-properties”。详情请见here。

【讨论】：