c语言简单的迷宫代码（C高性能低GC非托管动态扩容数组）

相比固定长度的Array，大家可能在编程的时候经常会使用List<T>，同时可能会经常往里面Add东西，因为List具有可扩容性，但是注重GC的朋友会发现（比如Unity开发者），List.Resize会造成扩容前数组长度*泛型类型所占字节长度的GC，同时会造成耗时，以及额外的内存占用（比如List有100个元素的时候触发了扩容，新容量为200，但是总共一共插入了150个元素，导致有50个分配的内存没被利用），我来为大家讲解一下关于c语言简单的迷宫代码?跟着小编一起来看一看吧!

c语言简单的迷宫代码

开始之前

相比固定长度的Array，大家可能在编程的时候经常会使用List<T>，同时可能会经常往里面Add东西，因为List具有可扩容性，但是注重GC的朋友会发现（比如Unity开发者），List.Resize会造成扩容前数组长度*泛型类型所占字节长度的GC，同时会造成耗时，以及额外的内存占用（比如List有100个元素的时候触发了扩容，新容量为200，但是总共一共插入了150个元素，导致有50个分配的内存没被利用）

Stream（例如MemoryStream）与List一样，在Resize里会分配当前容量两倍的新byte托管数组，也会造成和上面提到的一样的情况，导致GC和可能存在的额外内存占用，以及拷贝托管数组的耗时。

那么有没有什么办法能实现一个：

1. 能插入元素
2. 能动态扩容
3. 扩容不造成GC
4. 能指定扩容长度

包含上述内容的动态扩容数组呢？

让我们先看看List和Stream的原理

List<T>和Stream

List<T>和Stream一样，基本是内部有一个托管数组T[]或byte[]，

内部会记录当前总容量，以及元素总数，Stream还会额外记录当前的位置

且内部实现了Resize方法，会new一个新的托管数组，长度为当前总容量的两倍

紧接着会把老数组的元素复制到新数组上，老数组不会再被引用且造成GC

Span和Memory

最近C#提供了Span和Memory类型，提供了安全操作连续内存的方法

他们的内部实现是这样的：

1. 记录对应泛型类型的指针
2. 记录该指针的长度（多少个元素）

Span和Memory有一点微小的区别，比如在栈上和托管堆上（Span是ref struct，Memory则是readonly struct的缘故），导致他们的用法不太一样，不过本文只需要关心他们的实现原理。

是不是发现和List<T>以及Stream很像？只是托管数组变成指针了，然后少了一些成员？

指针

指针是什么？指针就是一个变量在内存里的地址，所以叫做指针（Pointer），因为指针指向了内存内的一个变量

在内存中的变量有两种情况，一种是被GC托管的变量，一种是不被GC托管的变量，而我们的List和Stream内部的数组，就是托管数组，由GC托管。

如果对Span和Memory熟悉的，应该知道List可以直接转Span，怎么做到的呢？只需要把List内部托管的数组的指针传给Span的构造参数就行（List转Memory也可以就是需要自己实现，有点复杂）

那么延伸的想法就来了，如果我们用非托管指针代替分配的托管数组来存我们的元素，是不是就可以不被GC托管而不被产生GC了？答案是，没错。

自行分配非托管内存

如果我们需要申请非托管内存，我们需要实现以下一条很重要原则：

• 手动申请的非托管内存必须用好后手动释放（不然就会造成野指针）

C#有两种方法申请非托管内存，并且任何能运行C#的平台都支持（Unity也是支持的，哪怕是IL2CPP）

1. Marshal.AllocHGlobal，该方法会返回指定长度的非托管内存，并且返回的内存有可能会有值
2. Marshal.AllocCoTaskMem，该方法会返回至少指定长度的非托管内存，但是也有可能会返回超过改长度的内存，且返回的内存不会有值（全是0）

这里很明显，第一个提到的方法适合我们的使用场景

托管的动态扩容数组类型

既然用Sturct可以避免创建时造成的GC（如Span, Memory都是struct），为什么我们要用托管类型（Class）去定义我们的动态扩容数组呢？

请看一下上面提到的原则，手动申请的非托管内存必须用好后手动释放（不然就会造成野指针）

只有通过托管类型，我们才能做到这一点：

• 在构造函数（Constructor内申请非托管内存）
• 在折构函数（Finalizer内释放申请的内存）

折构函数就是一个对象被GC回收前调用的函数）

实现一个非托管类型的动态扩容数组

因为非托管类型转指针比较方便，所以本文我们先实现一个非托管类型的动态扩容数组

根据我们上面提到的思路，可以得出以下代码（注，此代码不是完整体）：

/// <summary> /// A buffer that can dynamically extend /// </summary> /// <typeparam name="T"></typeparam> public sealed unsafe class ExtensibleBuffer<T> where T : unmanaged { /// <summary> /// Init extensible buffer with a capacity /// </summary> /// <param name="size"></param> /// <param name="InitialData"></param> private ExtensibleBuffer(int size, T[] initialData) { sizeOfT = (byte)sizeof(T); ExpandSize = size; Data = (T*)Marshal.AllocHGlobal(sizeOfT * ExpandSize); if (initialData != null) { fixed(T* ptr = initialData) { copyFrom(ptr, 0, 0, initialData.Length); } } TotalLength = ExpandSize; GC.AddMemoryPressure(sizeOfT * ExpandSize); } /// <summary> /// Free allocated memories /// </summary> ~ExtensibleBuffer() { Marshal.FreeHGlobal((IntPtr)Data); GC.RemoveMemoryPressure(sizeOfT * TotalLength); } }

上面的代码实现了构造函数和析构函数，其中构造函数的参数指定了扩容大小，方法内部获取了泛型T的内存大小，并且申请了类型大小*扩容数量个字节的内存，并且如果有初始化数据，就把初始化托管数据复制到非托管内存上

同时，会标记目前的总长度，以及通知GC我们有申请的内存大小的内存压力（促进GC多去回收）

折构函数内，我们释放了申请的内存，同时通知GC我们之前申请的内存大小的内存压力没了，被我们释放了（让GC不要再关系我们这个动态扩容数组了）

索引器

索引器就是数组/List返回指定位置元素的方法：

/// <summary> /// Get element at index /// </summary> /// <param name="index"></param> public T this[int index] { [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)] get => Data[index]; [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)] set { EnsureCapacity(ref index); Data[index] = value; } }

我们在插入的时候检查下申请的内存就好，确保插入到有效的内存里。

实现扩容

既然要避免每次扩容都双倍现在的长度从而造成内存浪费，我们需要在构造函数里标记扩容大小，然后每次扩容的时候当前总长度 =扩容大小就好

幸运的是C#提供了一个重新分配通过Marshal.AllocHGlobal申请的内存的方法：

Marshal.ReAllocHGlobal

这个方法需要传两个参数，第一个参数是原申请的指针，第二个参数是新长度（转指针）

通过简单的封装，我们得到了：

/// <summary> /// Ensure index exists /// </summary> /// <param name="index"></param> private void EnsureCapacity(ref int index) { if (index < TotalLength) return; while (index >= TotalLength) { TotalLength = ExpandSize; GC.AddMemoryPressure(sizeOfT * ExpandSize); } Extend(); } /// <summary> /// Extend buffer /// </summary> [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)] private void Extend() { Data = (T*)Marshal.ReAllocHGlobal((IntPtr)Data, new IntPtr(TotalLength * sizeOfT)); }

我们只需要定期触发（比如每次插入的时候，访问的话为了性能我们就不检查了，因为是指针，也不会导致数组越界，只是会返回我们想不到的结果）EnsureCapacity，来检查指定的索引是否被我们申请过，如果没的话，就动态扩容以及通知GC即可

从外部的数组/指针里复制元素

我们只需要取别的数组/指针，然后从指定偏移开始，复制指定长度到我们申请的指针的指定位置即可：

/// <summary> /// Copy data to extensible buffer /// </summary> /// <param name="src"></param> /// <param name="srcIndex"></param> /// <param name="dstIndex"></param> /// <param name="length"></param> /// <Exception cref="InvalidOperationException"></exception> public void CopyFrom(T[] src, int srcIndex, int dstIndex, int length) { fixed (T* ptr = src) { CopyFrom(ptr, srcIndex, dstIndex, length); } } /// <summary> /// Copy data to extensible buffer /// why unaligned? https://stackOverflow.com/a/72418388 /// </summary> /// <param name="src"></param> /// <param name="srcIndex"></param> /// <param name="dstIndex"></param> /// <param name="length"></param> /// <exception cref="InvalidOperationException"></exception> public void CopyFrom(T* src, int srcIndex, int dstIndex, int length) { var l = dstIndex length; //size check EnsureCapacity(ref l); //copy Unsafe.CopyBlockUnaligned(Data dstIndex, src srcIndex, (uint)length); }

StackOverFlow的这篇文章：stackoverflow.com/a/724证明了不对齐的拷贝内存更快，不过这里我们是非托管类型的非托管内存，所以这样玩不会出问题

复制数据到外部的数组/指针

与上面的实现类似，我们只需要获取需要复制到的数组/指针，从我们动态扩容数组的第几个元素开始复制，复制多少个即可

注，这里如果需要复制到指定的数组位置，可以把数组转指针后 偏移，然后调用传指针的方法去复制

/// <summary> /// Copy data from buffer to dst from dst[0] /// </summary> /// <param name="dst"></param> /// <param name="srcIndex"></param> /// <param name="length"></param> /// <exception cref="OverflowException"></exception> public void CopyTo(ref T[] dst, int srcIndex, int length) { fixed (T* ptr = dst) { CopyTo(ptr, srcIndex, length); } } /// <summary> /// Copy data from buffer to dst from dst[0] /// </summary> /// <param name="dst"></param> /// <param name="srcIndex"></param> /// <param name="length"></param> /// <exception cref="OverflowException"></exception> public void CopyTo(T* dst, int srcIndex, int length) { var l = srcIndex length; //size check EnsureCapacity(ref l); //copy Unsafe.CopyBlockUnaligned(dst, Data srcIndex, (uint)length); }

转Span

Span特别有用，在切割内存之类的地方没有什么比Span更适合的了，所以我们顺便把转Span也支持吧

显示转换

/// <summary> /// convert an extensible to buffer from start index with provided length /// </summary> /// <param name="startIndex"></param> /// <param name="length"></param> /// <returns></returns> public Span<T> AsSpan(int startIndex, int length) { var l = startIndex length; //size check EnsureCapacity(ref l); return new Span<T>(Data startIndex, length); }

这样我们可以从指定位置开始讲指定长度个元素转为Span，同时操作返回的Span可以直接操作到我们这个动态扩容数组内的元素上（因为操作Span的元素相当于直接操作内存）

隐式转换

/// <summary> /// Convert to span /// </summary> /// <param name="buffer"></param> /// <returns></returns> public static implicit operator Span<T>(ExtensibleBuffer<T> buffer) => buffer.AsSpan(0, buffer.TotalLength);

这里我们从第0个元素开始把当前总长度个元素转Span

转托管数组

因为有可能需要给其他接口使用，所以我们需要能把非托管数组的数据复制到托管数组，只需要new个托管数组然后调用复制的接口即可

/// <summary> /// Convert buffer data to an Array (will create a new array and copy values) /// </summary> /// <param name="startIndex"></param> /// <param name="length"></param> /// <returns></returns> public T[] ToArray(int startIndex, int length) { T[] ret = new T[length]; CopyTo(ref ret, startIndex, length); return ret; }

完整代码

可以在GitHub上看：Nino，当然我本人更希望大家来点star，也可以看下面贴出的代码：

using System; using System.Runtime.InteropServices; using System.Runtime.CompilerServices; namespace Nino.Shared.IO { /// <summary> /// A buffer that can dynamically extend /// </summary> /// <typeparam name="T"></typeparam> public sealed unsafe class ExtensibleBuffer<T> where T : unmanaged { /// <summary> /// Default size of the buffer /// </summary> private const int DefaultBufferSize = 128; /// <summary> /// Data that stores everything /// </summary> public T* Data { get; private set; } /// <summary> /// Size of T /// </summary> private readonly byte sizeOfT; /// <summary> /// expand size for each block /// </summary> public readonly int ExpandSize; /// <summary> /// Total length of the buffer /// </summary> public int TotalLength { get; private set; } /// <summary> /// Init buffer /// </summary> public ExtensibleBuffer() : this(DefaultBufferSize) { } /// <summary> /// Init buffer /// </summary> public ExtensibleBuffer(int expandSize) : this(expandSize, null) { } /// <summary> /// Init extensible buffer with a capacity /// </summary> /// <param name="size"></param> /// <param name="initialData"></param> private ExtensibleBuffer(int size, T[] initialData) { sizeOfT = (byte)sizeof(T); ExpandSize = size; Data = (T*)Marshal.AllocHGlobal(sizeOfT * ExpandSize); if (initialData != null) { fixed(T* ptr = initialData) { CopyFrom(ptr, 0, 0, initialData.Length); } } TotalLength = ExpandSize; GC.AddMemoryPressure(sizeOfT * ExpandSize); } /// <summary> /// Get element at index /// </summary> /// <param name="index"></param> public T this[int index] { [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)] get => Data[index]; [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)] set { EnsureCapacity(ref index); Data[index] = value; } } /// <summary> /// Ensure index exists /// </summary> /// <param name="index"></param> private void EnsureCapacity(ref int index) { if (index < TotalLength) return; while (index >= TotalLength) { TotalLength = ExpandSize; GC.AddMemoryPressure(sizeOfT * ExpandSize); } Extend(); } /// <summary> /// Extend buffer /// </summary> [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)] private void Extend() { Data = (T*)Marshal.ReAllocHGlobal((IntPtr)Data, new IntPtr(TotalLength * sizeOfT)); } /// <summary> /// Convert buffer data to an Array (will create a new array and copy values) /// </summary> /// <param name="startIndex"></param> /// <param name="length"></param> /// <returns></returns> public T[] ToArray(int startIndex, int length) { T[] ret = new T[length]; CopyTo(ref ret, startIndex, length); return ret; } /// <summary> /// convert an extensible to buffer from start index with provided length /// </summary> /// <param name="startIndex"></param> /// <param name="length"></param> /// <returns></returns> public Span<T> AsSpan(int startIndex, int length) { var l = startIndex length; //size check EnsureCapacity(ref l); return new Span<T>(Data startIndex, length); } /// <summary> /// Convert to span /// </summary> /// <param name="buffer"></param> /// <returns></returns> public static implicit operator Span<T>(ExtensibleBuffer<T> buffer) => buffer.AsSpan(0, buffer.TotalLength); /// <summary> /// Copy data to extensible buffer /// </summary> /// <param name="src"></param> /// <param name="srcIndex"></param> /// <param name="dstIndex"></param> /// <param name="length"></param> /// <exception cref="InvalidOperationException"></exception> public void CopyFrom(T[] src, int srcIndex, int dstIndex, int length) { fixed (T* ptr = src) { CopyFrom(ptr, srcIndex, dstIndex, length); } } /// <summary> /// Copy data to extensible buffer /// why unaligned? https://stackoverflow.com/a/72418388 /// </summary> /// <param name="src"></param> /// <param name="srcIndex"></param> /// <param name="dstIndex"></param> /// <param name="length"></param> /// <exception cref="InvalidOperationException"></exception> public void CopyFrom(T* src, int srcIndex, int dstIndex, int length) { var l = dstIndex length; //size check EnsureCapacity(ref l); //copy Unsafe.CopyBlockUnaligned(Data dstIndex, src srcIndex, (uint)length); } /// <summary> /// Copy data from buffer to dst from dst[0] /// </summary> /// <param name="dst"></param> /// <param name="srcIndex"></param> /// <param name="length"></param> /// <exception cref="OverflowException"></exception> public void CopyTo(ref T[] dst, int srcIndex, int length) { fixed (T* ptr = dst) { CopyTo(ptr, srcIndex, length); } } /// <summary> /// Copy data from buffer to dst from dst[0] /// </summary> /// <param name="dst"></param> /// <param name="srcIndex"></param> /// <param name="length"></param> /// <exception cref="OverflowException"></exception> public void CopyTo(T* dst, int srcIndex, int length) { var l = srcIndex length; //size check EnsureCapacity(ref l); //copy Unsafe.CopyBlockUnaligned(dst, Data srcIndex, (uint)length); } /// <summary> /// Free allocated memories /// </summary> ~ExtensibleBuffer() { Marshal.FreeHGlobal((IntPtr)Data); GC.RemoveMemoryPressure(sizeOfT * TotalLength); } } }

Benchmark

就这样，我们理论上低GC高性能的非托管动态扩容数组就做好了，让我们分析一下性能，测试代码：

BenchmarkDotNet=v0.13.1, OS=macOS Monterey 12.0.1 (21A559) [Darwin 21.1.0] Intel Core i9-8950HK CPU 2.90GHz (Coffee Lake), 1 CPU, 12 logical and 6 physical cores .NET SDK=6.0.301 [Host] : .NET 6.0.6 (6.0.622.26707), X64 RyuJIT ShortRun : .NET 6.0.6 (6.0.622.26707), X64 RyuJIT Job=ShortRun Platform=AnyCpu Runtime=.NET 6.0 IterationCount=1 LaunchCount=1 WarmupCount=1

首先我们测试了ExtensibleBuffer和List的无优化版(V1，不指定扩容/初始长度)，以及优化版（V2，指定扩容/初始长度）

同时我们测试了byte（1字节）作为泛型类型，以及int（4字节）作为泛型类型

我们先看看100个元素的插入：

Method	testCount	Mean	Error	Gen 0	Gen 1	Gen 2	Allocated
ByteExtensibleBufferInsertV1	100	466.7 ns	NA	0.0277	0.0277	0.0277	40 B
ByteExtensibleBufferInsertV2	100	440.4 ns	NA	0.0219	0.0219	0.0219	40 B
ByteListInsertV1	100	273.6 ns	NA	0.0687	-	-	432 B
ByteListInsertV2	100	173.2 ns	NA	0.0253	-	-	160 B
IntExtensibleBufferInsertV1	100	663.2 ns	NA	0.1173	0.1173	0.1173	40 B
IntExtensibleBufferInsertV2	100	645.4 ns	NA	0.0858	0.0858	0.0858	40 B
IntListInsertV1	100	299.2 ns	NA	0.1884	-	-	1,184 B
IntListInsertV2	100	192.1 ns	NA	0.0725	-	-	456 B

为什么会比List略慢？因为申请内存是有耗时的，虽然基本无感知。不过GC的优化是不是挺不错的？

我们现在看看1000个元素的插入：

Method	testCount	Mean	Error	Gen 0	Gen 1	Gen 2	Allocated
ByteExtensibleBufferInsertV1	1000	3,323.6 ns	NA	0.2327	0.2327	0.2327	40 B
ByteExtensibleBufferInsertV2	1000	1,560.3 ns	NA	0.2365	0.2365	0.2365	40 B
ByteListInsertV1	1000	1,917.9 ns	NA	0.3643	-	-	2,296 B
ByteListInsertV2	1000	1,554.6 ns	NA	0.1678	-	-	1,056 B
IntExtensibleBufferInsertV1	1000	3,080.0 ns	NA	0.9689	0.9689	0.9689	41 B
IntExtensibleBufferInsertV2	1000	989.2 ns	NA	0.9251	0.9251	0.9251	41 B
IntListInsertV1	1000	2,445.4 ns	NA	1.3390	-	-	8,424 B
IntListInsertV2	1000	1,868.7 ns	NA	0.6447	-	-	4,056 B

速度是不是基本一样了？但是GC是不是少了特别特别多？

现在看看1000以上的元素的插入：

Method	testCount	Mean	Error	Gen 0	Gen 1	Gen 2	Allocated
ByteExtensibleBufferInsertV1	10000	25,683.9 ns	NA	2.3499	2.3499	2.3499	42 B
ByteExtensibleBufferInsertV2	10000	11,535.0 ns	NA	2.3499	2.3499	2.3499	42 B
ByteListInsertV1	10000	17,051.6 ns	NA	5.2490	-	-	33,112 B
ByteListInsertV2	10000	16,544.9 ns	NA	1.5869	-	-	10,056 B
IntExtensibleBufferInsertV1	10000	25,945.4 ns	NA	9.5825	9.5825	9.5825	46 B
IntExtensibleBufferInsertV2	10000	9,269.5 ns	NA	8.2397	8.2397	8.2397	46 B
IntListInsertV1	10000	23,988.9 ns	NA	20.8130	-	-	131,400 B
IntListInsertV2	10000	16,521.5 ns	NA	6.3477	-	-	40,056 B
ByteExtensibleBufferInsertV1	100000	276,784.6 ns	NA	22.9492	22.9492	22.9492	56 B
ByteExtensibleBufferInsertV2	100000	121,097.0 ns	NA	23.5596	23.5596	23.5596	56 B
ByteListInsertV1	100000	247,649.4 ns	NA	205.3223	205.3223	34.4238	262,583 B
ByteListInsertV2	100000	213,715.3 ns	NA	161.1328	161.1328	26.8555	100,074 B
IntExtensibleBufferInsertV1	100000	244,882.5 ns	NA	93.7500	93.7500	93.7500	109 B
IntExtensibleBufferInsertV2	100000	111,195.8 ns	NA	86.3037	86.3037	86.3037	82 B
IntListInsertV1	100000	533,471.8 ns	NA	619.1406	619.1406	233.3984	1,049,161 B
IntListInsertV2	100000	326,374.4 ns	NA	265.6250	265.6250	99.6094	400,123 B
ByteExtensibleBufferInsertV1	1000000	2,656,296.6 ns	NA	226.5625	226.5625	226.5625	195 B
ByteExtensibleBufferInsertV2	1000000	1,214,632.2 ns	NA	197.2656	197.2656	197.2656	174 B
ByteListInsertV1	1000000	2,422,943.3 ns	NA	1394.5313	1394.5313	398.4375	2,097,906 B
ByteListInsertV2	1000000	1,636,061.4 ns	NA	207.0313	207.0313	197.2656	1,000,185 B
IntExtensibleBufferInsertV1	1000000	3,663,844.0 ns	NA	851.5625	851.5625	851.5625	547 B
IntExtensibleBufferInsertV2	1000000	857,195.9 ns	NA	498.0469	498.0469	498.0469	377 B
IntListInsertV1	1000000	3,717,760.8 ns	NA	1054.6875	1039.0625	1000.0000	8,389,735 B
IntListInsertV2	1000000	2,265,089.4 ns	NA	511.7188	511.7188	492.1875	4,000,381 B
ByteExtensibleBufferInsertV1	10000000	29,853,310.2 ns	NA	1656.2500	1656.2500	1656.2500	1,178 B
ByteExtensibleBufferInsertV2	10000000	10,881,063.5 ns	NA	984.3750	984.3750	984.3750	714 B
ByteListInsertV1	10000000	30,683,668.0 ns	NA	3312.5000	3312.5000	1625.0000	33,556,204 B
ByteListInsertV2	10000000	16,752,229.2 ns	NA	593.7500	593.7500	437.5000	10,000,366 B
IntExtensibleBufferInsertV1	10000000	52,335,791.2 ns	NA	2500.0000	2500.0000	2500.0000	1,802 B
IntExtensibleBufferInsertV2	10000000	8,783,753.0 ns	NA	984.3750	984.3750	984.3750	714 B
IntListInsertV1	10000000	78,802,672.6 ns	NA	5142.8571	5142.8571	3000.0000	134,220,415 B
IntListInsertV2	10000000	33,037,550.0 ns	NA	937.5000	937.5000	937.5000	40,001,345 B
ByteExtensibleBufferInsertV1	100000000	297,324,344.5 ns	NA	5000.0000	5000.0000	5000.0000	3,808 B
ByteExtensibleBufferInsertV2	100000000	113,086,965.2 ns	NA	800.0000	800.0000	800.0000	741 B
ByteListInsertV1	100000000	303,881,242.5 ns	NA	5500.0000	5500.0000	3000.0000	268,438,564 B
ByteListInsertV2	100000000	172,889,432.0 ns	NA	666.6667	666.6667	666.6667	100,002,269 B
IntExtensibleBufferInsertV1	100000000	394,704,429.0 ns	NA	12000.0000	12000.0000	12000.0000	9,536 B
IntExtensibleBufferInsertV2	100000000	77,565,079.3 ns	NA	1000.0000	1000.0000	1000.0000	848 B
IntListInsertV1	100000000	690,861,266.0 ns	NA	8000.0000	8000.0000	3000.0000	1,073,746,576 B
IntListInsertV2	100000000	310,024,197.0 ns	NA	500.0000	500.0000	500.0000	400,001,880 B

速度是不是快了好几倍（毕竟直接在指针上复制会快很多，也少了托管数组分配的耗时），GC是不是少了几千、几万、几十万倍？

使用场景

有人可能会问，这玩意儿有使用场景吗？

答案是有的，且很多。

• 基本上用Stream持续写入二进制数据的使用场景都很契合这个非托管动态扩容数组（如网络IO），因为这种IO都是KB/MB/GB级别的，而在这个量级下，该动态扩容数组有着出色的性能和卓越的GC优化
• 序列化这种需要不断写入数据的场所也很契合
• 填充加密的使用情况也很适合（比如把二进制数据每n字节之间插入m字节的假数据，最后再转托管byte数组返回出去，可以用这个动态扩容数组在塞入假数据期间实现无GC高性能处理）
• TCP粘包处理也很契合（类似上面提到的网络IO，但是不太一样，因为要不断地Enqueue二进制数据到扩容数组，然后如果满足包头记录的总长度了，就Dequeue出去，把后面的内容移动到最前面，以后会有这个方案的文章）
• 还有很多很多的用途，比如通过非托管动态扩容数组写数据，然后用其非托管数据的指针，传递给C/C 等原生代码去实现无GC的高性能功能（这个以后也会有文章，关于搭配这个和Zlib native的文章）

最后

为什么不是无GC非托管动态扩容数组呢？因为我们这个数组是个对象，所以造成GC。

特别感谢阅读到最后的朋友，希望能给大家带来帮助，以后我还会写一个收集对象的内存地址，转IntPtr实现的低GC托管动态扩容数组。

来自 开发者傑

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