为什么使用结构作为通用字典键时 C# 会产生垃圾？

Question

我有一个结构体作为键和类引用作为值的通用字典。

Dictionary<IntVector2, SpriteRenderer> tileRendererMap;

我通过坐标检索对渲染器的引用并将其更改如下：

tileRendererMap[tileCoord].color = Color.cyan;

每次我使用它都会产生 0.8KB 的垃圾。这是默认行为吗？我认为字典查找将是最高效的事情之一。我需要想办法解决这个问题，因为我正在为移动平台工作，它是一个关键系统。

任何想法我可能做错了什么或如何获得免分配查找？

在更多测试后编辑：

使用 int 作为键而不是我的自定义结构按预期工作。没有分配，没有问题，我认为使用 id 作为键并不奇怪。但是，对于我的游戏，我想将与特定图块关联的渲染器存储在网格中，它实际上不需要是任何类型的对象，因为我只关心网格位置。因此，我认为 IntVector2 可能是一个实用的标识符，但如果必须，我可以解决它。

使用我的结构时，我会得到分配，我使用 Unity3D Profiler 进行测量。它在 Dictionary_get_item 中报告 0.8KB，特别是 DefaultComparer.Equals()。显然这是一个装箱/拆箱问题，但即使我实现了自定义覆盖，它仍然会产生垃圾，只是比以前少一点。

我的基本结构实现：

public struct IntVector2
{
    public int x, y;

    public override bool Equals(object obj)
    {
        if (obj == null || obj is IntVector2 == false)
            return false;

        var data = (IntVector2)obj;
        return x == data.x && y == data.y;
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        return x.GetHashCode() ^ y.GetHashCode();
    }
}

接受答案后编辑：

在通用字典中使用时我的结构的免分配版本。

public struct IntVector2 : IEquatable<IntVector2>
{
    public int x;
    public int y;

    public IntVector2(int x, int y)
    {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    public bool Equals(IntVector2 other)
    {
        return x == other.x && y == other.y;
    }
}

Dictionary 类使用 IEquatable 接口而不是 object 覆盖 Equals，这就是为什么我的第一个每次在搜索键时检查是否相等时，实现都会对其中一个值进行装箱。

Answer 1

由于您只覆盖 Equals，而没有实现 IEquatable<IntVector2>，因此字典在比较其中两个实例是否相等时会强制将其中一个实例装箱，因为它会将实例传递给 Equals方法接受object。

如果您实现IEquatable<IntVector2>，那么字典可以（并且将）使用Equals 的版本，该版本接受参数作为IntVector2，不需要装箱。

Answer 2

您的IntVector2 是struct 类型。不确定使用struct 作为字典键有什么意义？请记住struct 是值类型，因此将为每个键复制值，并且根据该结构的大小可能会产生内存占用。

您可能希望使用该结构的特定属性，例如。示例你的结构

public struct IntVector2
{
  string key;
}

然后你可以像使用那个属性一样

Dictionary<string, SpriteRenderer> tileRendererMap;

Intvector2 iv2 = new Intvector2();
iv2.key = "test";

tileRendererMap = new Dictionary<string, SpriteRenderer>();
tileRendererMap.Add(iv2.key, new SpriteRenderer{prop1 = value});