C# 中的 ref 结构在高性能场景下的限制？

ref结构因栈分配特性被用于高性能场景如Span<T>，不可装箱、继承或实现接口，避免堆分配；不能用于async方法、lambda捕获或泛型参数，仅限局部变量、参数和临时表达式，确保生命周期局限于当前栈帧，提升性能同时保障内存安全。

ref 结构（即 ref struct）在 C# 中主要用于高性能场景，比如避免堆分配、提升内存访问效率。最常见的例子是 Span<T>。虽然它带来了性能优势，但也伴随着一系列严格的限制，这些限制正是为了保证安全性和性能目标。

不能装箱或继承

ref struct 本质上是栈分配的结构体，不能被装箱到堆上，也不能作为类的字段或实现接口。这意味着：

• 不能将 ref struct 赋值给 object 或 interface 类型
• 不能从 ref struct 派生其他类型
• ref struct 本身也不能声明为可被继承

这是为了防止它逃逸到堆中，破坏其生命周期管理。

不能跨异步方法边界使用

ref struct 不能用在 async 方法的状态机中，也就是说：

• 不能将 ref struct 作为局部变量在 await 后继续使用
• 不能作为 lambda 或迭代器中的捕获变量

因为异步状态机会被堆分配，而 ref struct 必须严格限定在当前栈帧内。

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不能作为泛型类型参数

你不能把 ref struct 当作泛型参数传递给普通泛型方法或类：

• 例如，不能写 List<Span<int>>
• 不能作为 T 传入形如 void Process<T>(T value) 的泛型方法（除非该方法也约束为 ref struct）

这是因为泛型实例可能涉及堆分配或不确定的生命周期，违背了 ref struct 的设计原则。

只能在栈上声明和使用

ref struct 只能作为：

• 局部变量
• 方法参数
• 临时表达式结果

不能作为类的字段、静态变量、数组元素等长期存储的位置。这确保了它的生命周期不会超出当前方法调用栈。

基本上就这些。虽然限制多，但正是这些限制让 ref struct 在处理内存密集型任务时既高效又安全。使用时要清楚它的边界，尤其在高性能库开发中更要谨慎设计数据流。不复杂但容易忽略。

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