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详解C# Tuple VS ValueTuple（元组类 VS 值元组）

發(fā)布時(shí)間：2023/12/4 C# 31 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了详解C# Tuple VS ValueTuple（元组类 VS 值元组）小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.

C# 7.0已經(jīng)出來(lái)一段時(shí)間了，大家都知道新特性里面有個(gè)對(duì)元組的優(yōu)化：ValueTuple。這里利用詳盡的例子詳解Tuple VS ValueTuple（元組類VS值元組），10分鐘讓你更了解ValueTuple的好處和用法。

如果您對(duì)Tuple足夠了解，可以直接跳過(guò)章節(jié)”回顧Tuple”，直達(dá)章節(jié)”ValueTuple詳解”，查看值元組的炫麗用法。

回顧Tuple

Tuple是C# 4.0時(shí)出的新特性，.Net Framework 4.0以上版本可用。

元組是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，具有特定數(shù)量和元素序列。比如設(shè)計(jì)一個(gè)三元組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于存儲(chǔ)學(xué)生信息，一共包含三個(gè)元素，第一個(gè)是名字，第二個(gè)是年齡，第三個(gè)是身高。

元組的具體使用如下：

1.??? 如何創(chuàng)建元組

默認(rèn)情況.Net Framework元組僅支持1到7個(gè)元組元素，如果有8個(gè)元素或者更多，需要使用Tuple的嵌套和Rest屬性去實(shí)現(xiàn)。另外Tuple類提供創(chuàng)造元組對(duì)象的靜態(tài)方法。

利用構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建元組：

利用Tuple靜態(tài)方法構(gòu)建元組，最多支持八個(gè)元素：

Note：這里構(gòu)建出來(lái)的Tuple類型其實(shí)是Tuple<int, int, int, int, int, int, int, Tuple<int>>，因此testTuple8.Rest取到的數(shù)據(jù)類型是Tuple<int>，因此要想獲取準(zhǔn)確值需要取Item1屬性。

2.??? 表示一組數(shù)據(jù)

如下創(chuàng)建一個(gè)元組表示一個(gè)學(xué)生的三個(gè)信息：名字、年齡和身高，而不用單獨(dú)額外創(chuàng)建一個(gè)類。

var studentInfo = Tuple.Create<string, int, uint>("Bob", 28, 175); Console.WriteLine($"Student Information: Name [{studentInfo.Item1}], Age [{studentInfo.Item2}], Height [{studentInfo.Item3}]");

3.??? 從方法返回多個(gè)值

當(dāng)一個(gè)函數(shù)需要返回多個(gè)值的時(shí)候，一般情況下可以使用out參數(shù)，這里可以用元組代替out實(shí)現(xiàn)返回多個(gè)值。

static Tuple<string, int, uint> GetStudentInfo(string name) { ?
?return new Tuple<string, int, uint>("Bob", 28, 175); }
static void RunTest() {
? ?var studentInfo = GetStudentInfo("Bob");Console.WriteLine($"Student Information: Name [{studentInfo.Item1}], Age [{studentInfo.Item2}], Height [{studentInfo.Item3}]"); }

4.??? 用于單參數(shù)方法的多值傳遞

當(dāng)函數(shù)參數(shù)僅是一個(gè)Object類型時(shí)，可以使用元組實(shí)現(xiàn)傳遞多個(gè)參數(shù)值。

static void WriteStudentInfo(Object student) { ? ?
var studentInfo = student as Tuple<string, int, uint>;Console.WriteLine($"Student Information: Name [{studentInfo.Item1}], Age [{studentInfo.Item2}], Height [{studentInfo.Item3}]"); }
static void RunTest() { ?

?var t = new System.Threading.Thread(new System.Threading.ParameterizedThreadStart(WriteStudentInfo));t.Start(new Tuple<string, int, uint>("Bob", 28, 175)); ? ?while (t.IsAlive){System.Threading.Thread.Sleep(50);} }

盡管元組有上述方便使用的方法，但是它也有明顯的不足：

訪問(wèn)元素的時(shí)候只能通過(guò)ItemX去訪問(wèn)，使用前需要明確元素順序，屬性名字沒有實(shí)際意義，不方便記憶；
最多有八個(gè)元素，要想更多只能通過(guò)最后一個(gè)元素進(jìn)行嵌套擴(kuò)展；
Tuple是一個(gè)引用類型，不像其它的簡(jiǎn)單類型一樣是值類型，它在堆上分配空間，在CPU密集操作時(shí)可能有太多的創(chuàng)建和分配工作。

因此在C# 7.0中引入了一個(gè)新的ValueTuple類型，詳見下面章節(jié)。

ValueTuple詳解

ValueTuple是C# 7.0的新特性之一，.Net Framework 4.7以上版本可用。

值元組也是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于表示特定數(shù)量和元素序列，但是是和元組類不一樣的，主要區(qū)別如下：

值元組是結(jié)構(gòu)，是值類型，不是類，而元組（Tuple）是類，引用類型；
值元組元素是可變的，不是只讀的，也就是說(shuō)可以改變值元組中的元素值；
值元組的數(shù)據(jù)成員是字段不是屬性。

值元組的具體使用如下：

1.??? 如何創(chuàng)建值元組

和元組類一樣，.Net Framework值元組也只支持1到7個(gè)元組元素，如果有8個(gè)元素或者更多，需要使用值元組的嵌套和Rest屬性去實(shí)現(xiàn)。另外ValueTuple類可以提供創(chuàng)造值元組對(duì)象的靜態(tài)方法。

利用構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建元組：

利用Tuple靜態(tài)方法構(gòu)建元組，最多支持八個(gè)元素：

注意這里構(gòu)建出來(lái)的Tuple類型其實(shí)是Tuple<int, int, int, int, int, int, int, Tuple<int>>，因此testTuple8.Rest取到的數(shù)據(jù)類型是Tuple<int>，因此要想獲取準(zhǔn)確值需要取Item1屬性。

優(yōu)化區(qū)別：當(dāng)構(gòu)造出超過(guò)7個(gè)元素以上的值元組后，可以使用接下來(lái)的ItemX進(jìn)行訪問(wèn)嵌套元組中的值，對(duì)于上面的例子，要訪問(wèn)第十個(gè)元素，既可以通過(guò)testTuple10.Rest.Item3訪問(wèn)，也可以通過(guò)testTuple10.Item10來(lái)訪問(wèn)。

var testTuple10 = new ValueTuple<int, int, int, int, int, int, int, ValueTuple<int, int, int>>(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, new ValueTuple<int, int, int>(8, 9, 10)); Console.WriteLine($"Item 10: {testTuple10.Rest.Item3}, Item 10: {testTuple10.Item10}");

2.??? 表示一組數(shù)據(jù)

如下創(chuàng)建一個(gè)值元組表示一個(gè)學(xué)生的三個(gè)信息：名字、年齡和身高，而不用單獨(dú)額外創(chuàng)建一個(gè)類。

var studentInfo = ValueTuple.Create<string, int, uint>("Bob", 28, 175); Console.WriteLine($"Student Information: Name [{studentInfo.Item1}], Age [{studentInfo.Item2}], Height [{studentInfo.Item3}]");

3.??? 從方法返回多個(gè)值

值元組也可以在函數(shù)定義中代替out參數(shù)返回多個(gè)值。

static ValueTuple<string, int, uint> GetStudentInfo(string name) { ? ?return new ValueTuple <string, int, uint>("Bob", 28, 175); }
static void RunTest() { ? ?var studentInfo = GetStudentInfo("Bob");Console.WriteLine($"Student Information: Name [{studentInfo.Item1}], Age [{studentInfo.Item2}], Height [{studentInfo.Item3}]"); }

優(yōu)化區(qū)別：返回值可以不明顯指定ValueTuple，使用新語(yǔ)法(,,)代替，如(string, int, uint)：

static (string, int, uint) GetStudentInfo1(string name) { ?
?return ("Bob", 28, 175); }
static void RunTest1() { ? ?var studentInfo = GetStudentInfo1("Bob");Console.WriteLine($"Student Information: Name [{studentInfo.Item1}], Age [{studentInfo.Item2}], Height [{studentInfo.Item3}]"); }

調(diào)試查看studentInfo的類型就是ValueType三元組。

優(yōu)化區(qū)別：返回值可以指定元素名字，方便理解記憶賦值和訪問(wèn)：

static (string name, int age, uint height) GetStudentInfo1(string name) { ? ?return ("Bob", 28, 175); }
static void RunTest1() { ?
??var studentInfo = GetStudentInfo1("Bob");Console.WriteLine($"Student Information: Name [{studentInfo.name}], Age [{studentInfo.age}], Height [{studentInfo.height}]"); }

方便記憶賦值：

方便訪問(wèn)：

4.??? 用于單參數(shù)方法的多值傳遞

當(dāng)函數(shù)參數(shù)僅是一個(gè)Object類型時(shí)，可以使用值元組實(shí)現(xiàn)傳遞多個(gè)值。

static void WriteStudentInfo(Object student) { ?
? ?var studentInfo = (ValueTuple<string, int, uint>)student;Console.WriteLine($"Student Information: Name [{studentInfo.Item1}], Age [{studentInfo.Item2}], Height [{studentInfo.Item3}]"); }
static void RunTest() { ? ?
? ?var t = new System.Threading.Thread(new System.Threading.ParameterizedThreadStart(WriteStudentInfo));t.Start(new ValueTuple<string, int, uint>("Bob", 28, 175)); ? ?while (t.IsAlive){System.Threading.Thread.Sleep(50);} }

5.??? 解構(gòu)ValueTuple

可以通過(guò)var (x, y)或者(var x, var y)來(lái)解析值元組元素構(gòu)造局部變量，同時(shí)可以使用符號(hào)”_”來(lái)忽略不需要的元素。

static (string name, int age, uint height) GetStudentInfo1(string name) { ? ?return ("Bob", 28, 175); }static void RunTest1() { ? ?var (name, age, height) = GetStudentInfo1("Bob");Console.WriteLine($"Student Information: Name [{name}], Age [{age}], Height [{height}]");(var name1, var age1, var height1) = GetStudentInfo1("Bob");Console.WriteLine($"Student Information: Name [{name1}], Age [{age1}], Height [{height1}]"); ?
?var (_, age2, _) = GetStudentInfo1("Bob");Console.WriteLine($"Student Information: Age [{age2}]"); }

由上所述，ValueTuple使C#變得更簡(jiǎn)單易用。較Tuple相比主要好處如下：

ValueTuple支持函數(shù)返回值新語(yǔ)法”(,,)”，使代碼更簡(jiǎn)單；
能夠給元素命名，方便使用和記憶，這里需要注意雖然命名了，但是實(shí)際上value tuple沒有定義這樣名字的屬性或者字段，真正的名字仍然是ItemX，所有的元素名字都只是設(shè)計(jì)和編譯時(shí)用的，不是運(yùn)行時(shí)用的（因此注意對(duì)該類型的序列化和反序列化操作）；
可以使用解構(gòu)方法更方便地使用部分或全部元組的元素；
值元組是值類型，使用起來(lái)比引用類型的元組效率高，并且值元組是有比較方法的，可以用于比較是否相等，詳見：https://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.valuetuple。

原文地址：http://www.cnblogs.com/lavender000/p/6916157.html

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的详解C# Tuple VS ValueTuple（元组类 VS 值元组）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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