前言

本文告訴大家一些 ValueTuple 的原理，避免在使用出現(xiàn)和期望不相同的值。ValueTuple 是 C# 7 的語法糖，如果使用的 .net Framework 是 4.7 以前，那么需要使用 Nuget 安裝System.ValueTuple

雖然 ValueTuple 的很好用，但是需要知道他有兩個地方都是在用的時候需要知道他原理。如果不知道原理，可能就發(fā)現(xiàn)代碼和預(yù)期不相同

json 轉(zhuǎn)換

先創(chuàng)建一個項目，然后安裝 Json 解析，使用下面的代碼，在運(yùn)行之前，先猜一下，下面的代碼會出現(xiàn)什么

   var foo = (name: "lindexi", site: "blog.csdn.net/lindexi_gd");
   var str = JsonConvert.SerializeObject(foo);

實(shí)際上輸出的是 {"Item1":"lindexi","Item2":"blog.csdn.net/lindexi_gd"}

那么剛才的命名在哪？

如果想知道，那么請看 ValueTuple 的原理

原理

先來寫一段代碼，編譯之后對他反編譯，看一下他是怎么做的

  static void Main(string[] args)
  {
   var foo = Foo();
   var str = JsonConvert.SerializeObject(foo);
   Console.WriteLine(str);
  }

  static (string name, string site) Foo()
  {
   return (name: "lindexi", site: "blog.csdn.net/lindexi_gd");
  }

不需要安裝反編譯軟件，可以使用這個網(wǎng)站拿到反編譯

可以看到Foo被編譯為 TupleElementNames 特性的兩個字符串

 [return: TupleElementNames(new string[]
 {
  "name",
  "site"
 })]
 private static ValueTuple<string, string> Foo()
 {
  return new ValueTuple<string, string>("lindexi", "blog.csdn.net/lindexi_gd");
 }

所以實(shí)際上代碼是 ValueTuple<string, string> 不是剛才定義的代碼，只是通過 TupleElementNames 讓編譯器知道值，所以是語法糖。

IL 代碼是

private hidebysig static valuetype [mscorlib]System.ValueTuple`2<string, string> 
 Foo() cil managed 
 {
 .param [0] 
 .custom instance void [mscorlib]System.Runtime.CompilerServices.TupleElementNamesAttribute::.ctor(string[]) 
  = (
  01 00 02 00 00 00 04 6e 61 6d 65 04 73 69 74 65 // .......name.site 這里就是 return: TupleElementNames 的命名
  00 00           // ..
  )
 .maxstack 2
 .locals init (
  [0] valuetype [mscorlib]System.ValueTuple`2<string, string> V_0
 )

 // [20 9 - 20 10]
 IL_0000: nop   

 // [21 13 - 21 72]
 IL_0001: ldstr  "lindexi"
 IL_0006: ldstr  "blog.csdn.net/lindexi_gd"
 IL_000b: newobj  instance void valuetype [mscorlib]System.ValueTuple`2<string, string>::.ctor(!0/*string*/, !1/*string*/)
 IL_0010: stloc.0  // V_0
 IL_0011: br.s   IL_0013

 // [22 9 - 22 10]
 IL_0013: ldloc.0  // V_0
 IL_0014: ret   
 }

這個特性只有編譯器可以用，不可以在代碼使用。

在上面的解釋，實(shí)際上 IL 不知道存在定義的命名，所以不可以通過這個方法獲得值。

動態(tài)類型獲得值

如果希望使用動態(tài)類型獲得值，那么下面的代碼實(shí)際上會運(yùn)行出現(xiàn)異常

  static void Main(string[] args)
  {
   dynamic foo = Foo();
   Console.WriteLine(foo.name);
  }

  static (string name, string site) Foo()
  {
   return (name: "lindexi", site: "blog.csdn.net/lindexi_gd");
  }

運(yùn)行出現(xiàn) RuntimeBinderException 異常，因?yàn)闆]有發(fā)現(xiàn) name 屬性

實(shí)際上對比下面匿名類，也就是很差不多寫法。

  dynamic foo = new { name = "lindexi", site = "blog.csdn.net/lindexi_gd" };
   Console.WriteLine(foo.name);

運(yùn)行是可以的，所以在使用動態(tài)類型，請不要使用 ValueTuple ，如果需要使用，那么請知道有存在找不到變量異常，而且是在運(yùn)行才出現(xiàn)異常。

性能提升

如果使用 ValueTuple 編程會有一些優(yōu)點(diǎn)，性能是其中之一。而且對于異步編程，使用 ValueTuple 可以繼續(xù)使用 await 的方法。

假如有一個方法需要返回 5 個參數(shù)，那么以前的做法有三個方法，第一個方法是使用 out 的方法，第二個方法是使用 Tuple ，第三個方法是定義一個臨時的類。

如果使用了 out 的方法，那么這個方法就不可以繼續(xù)使用異步 await 的方法，因?yàn)?await 需要做出狀態(tài)機(jī)，參見我寫的await原理。如果使用 Tuple ，或這定義一個臨時的類，就會出現(xiàn)性能的問題。

從上面的原理，已經(jīng)告訴大家，ValueTuple 是值類型，而 Tuple 或定義的一個類不是值類型。編譯器的優(yōu)化是讓 ValueTuple 分配在棧，對于普通的類分配在堆空間。如果一個類分配到堆空間，那么就需要使用垃圾回收才可以清理空間。而分配到棧就不需要使用垃圾回收，使用完成就清空棧，效率比堆空間大。

但是使用?？臻g需要注意，?？臻g是很小的，如果使用了大量?？臻g可能會出現(xiàn)堆棧gg。因?yàn)榭紤]到部分剛?cè)腴T的小伙伴，所以我就需要多說一些，上面說的 ValueTuple 使用了?？臻g需要小心?？臻g不足，和你存放的值的關(guān)系不大，而是和定義的 ValueTuple 數(shù)量有關(guān)，這個數(shù)量是非常大的。但是在遞歸方法中，本來是剛好空間足夠的，在使用了 ValueTuple 可能就不夠了。

使用 ValueTuple 可以繼續(xù)使用異步，而且不需要垃圾回收，性能比Tuple高，所以建議在多返回參數(shù)使用 ValueTuple，而不是定義一個類。

其他需要知道的

不要隨便定義一個看不懂的值

實(shí)際上下面的代碼，編譯是可以通過

(int x, (int y, (float a, float b))[] c) f1

但是這個值，在看的時候，幾乎說不出他的屬性

第二個需要知道的，ValueTuple 是值類型，所以他的默認(rèn)值不是 null 而是 default(xx)，在C# 7.2 支持使用關(guān)鍵字，所以不需要去寫 defalut(xx,xx)

關(guān)于 ValueTuple 變量名的定義也是很難說的，有的小伙伴覺得需要使用 Axx 的方式命名，但是很多小伙伴覺得使用 aaBa 的命名更好，所以暫時對于他的命名使用 aaBa 的方法，大家覺得什么方式好請告訴我

參見： Exploring Tuples as a Library Author

C# 7: Dynamic types and Reflection cannot access Tuple fields by name

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對我們的支持。