一：背景
1. 讲故事
前段时间写了几篇 C# 漫文，评论留言中有很多敌人屡次提到 Span，周末抽空看了下，的确是一个十分????????的新构造，让我想到了当年的WCF，它对立了.NET下各种零散的分布式技术，包含：.NET Remoteing，WebService，NamedPipe，MSMQ，而这里的 Span 对立了 C# 过程中的三大块内存拜访，包含：栈内存， 托管堆内存， 非托管堆内存，画个图如下：
接下来就和大家具体聊聊这三大块的内存对立拜访。
二： 过程中的三大块内存解析
1. 栈内存
大家应该晓得办法内的局部变量是寄存在栈上的,而且每一个线程默认会被调配 1M 的内存空间，我举个例子：
static void Main(string[] args) { int i = 10; long j = 20; List<string> list = new List<string>(); }下面 i，j 的值都是存于栈上，list的堆上内存地址也是存于栈上，为了看个到底，能够用 windbg 验证一下：
0:000> !clrstack -lOS Thread Id: 0x2708 (0) Child SP IP Call Site00000072E47CE558 00007ff89cf7c184 [InlinedCallFrame: 00000072e47ce558] Interop+Kernel32.ReadFile(IntPtr, Byte*, Int32, Int32 ByRef, IntPtr)00000072E47CE558 00007ff7c7c03fd8 [InlinedCallFrame: 00000072e47ce558] Interop+Kernel32.ReadFile(IntPtr, Byte*, Int32, Int32 ByRef, IntPtr)00000072E47CE520 00007FF7C7C03FD8 ILStubClass.IL_STUB_PInvoke(IntPtr, Byte*, Int32, Int32 ByRef, IntPtr)00000072E47CE7B0 00007FF8541E530D System.Console.ReadLine()00000072E47CE7E0 00007FF7C7C0101E DataStruct.Program.Main(System.String[]) [E:\net5\ConsoleApp2\ConsoleApp1\Program.cs @ 22] LOCALS: 0x00000072E47CE82C = 0x000000000000000a 0x00000072E47CE820 = 0x0000000000000014 0x00000072E47CE818 = 0x0000018015aeab10通过 clrstack -l 查看线程栈，最初三行能够显著的看到 0a -> 10, 14 -> 20 , 0xxxxxxb10 => list堆地址，除了这些简略类型，还能够在栈上调配简单类型，这里就要用到 stackalloc 关键词， 如下代码：
int* ptr = stackalloc int[3] { 10, 11, 12 };问题就在这里，指针类型尽管灵便，然而做任何事件都比拟繁琐，比如说：
- 查找某一个数是否在 int[] 中
- 反转 int[]
- 剔除尾部的某一个数字(比方 12)
就拿第一个问题来说，操作指针的代码如下：
//指针接管 int* ptr = stackalloc int[3] { 10, 11, 12 }; //蕴含判断 for (int i = 0; i < 3; i++) { if (*ptr++ == 11) { Console.WriteLine(" 11 存在 数组中"); } }前面的两个问题就更加简单了，既然 Span 是对立拜访，就应该用 Span 来接 stackalloc，代码如下:
Span<int> span = stackalloc int[3] { 10, 11, 12 }; //1. 是否蕴含 var hasNum = span.Contains(11); //2. 反转 span.Reverse(); //3. 剔除尾部 span.Trim(12);这就很????????了，你既不须要接触指针，又能实现指针的大部分操作，而且还特地便捷，拜服，最初来验证一下 int[] 是否真的在 线程栈 上。
0:000> !clrstack -l000000ED7737E4B0 00007FF7C4EA16AD DataStruct.Program.Main(System.String[]) [E:\net5\ConsoleApp2\ConsoleApp1\Program.cs @ 28] LOCALS: 0x000000ED7737E570 = 0x000000ed7737e4d0 0x000000ED7737E56C = 0x0000000000000001 0x000000ED7737E558 = 0x000000ed7737e4d00:000> dp 0x000000ed7737e4d0000000ed`7737e4d0 0000000b`0000000c 00000000`0000000a从 Locals 处的 0x000000ED7737E570 = 0x000000ed7737e4d0 能够看到 key / value 是十分相近的，阐明在栈上无疑。
从最初一行 a,b,c 可看出对应的就是数组中的 10，11，12。
2. 非托管堆内存
说到非托管内存，让我想起了当年 C# 调用 C++ 的场景，代码到处充斥着相似上面的语句：
private bool SendMessage(int messageType, string ip, string port, int length, byte[] messageBytes) { bool result = false; if (windowHandle != 0) { var bytes = new byte[Const.MaxLengthOfBuffer]; Array.Copy(messageBytes, bytes, messageBytes.Length); int sizeOfType = Marshal.SizeOf(typeof(StClientData)); StClientData stData = new StClientData { Ip = GlobalConvert.IpAddressToUInt32(IPAddress.Parse(ip)), Port = Convert.ToInt16(port), Length = Convert.ToUInt32(length), Buffer = bytes }; int sizeOfStData = Marshal.SizeOf(stData); IntPtr pointer = Marshal.AllocHGlobal(sizeOfStData); Marshal.StructureToPtr(stData, pointer, true); CopyData copyData = new CopyData { DwData = (IntPtr)messageType, CbData = Marshal.SizeOf(sizeOfType), LpData = pointer }; SendMessage(windowHandle, WmCopydata, 0, ref copyData); Marshal.FreeHGlobal(pointer); string data = GlobalConvert.ByteArrayToHexString(messageBytes); CommunicationManager.Instance.SendDebugInfo(new DataSendEventArgs() { Data = data }); result = true; } return result; }下面代码中的: IntPtr pointer = Marshal.AllocHGlobal(sizeOfStData); 和 Marshal.FreeHGlobal(pointer) 就用到了非托管内存，从当初开始你就能够用 Span 来接 Marshal.AllocHGlobal 调配的非托管内存啦！????????????，如下代码所示：
class Program { static unsafe void Main(string[] args) { var ptr = Marshal.AllocHGlobal(3); //将 ptr 转换为 span var span = new Span<byte>((byte*)ptr, 3) { [0] = 10, [1] = 11, [2] = 12 }; //而后在 span 中能够进行各种操作了。。。 Marshal.FreeHGlobal(ptr); } }这里我也用 windbg 给大家看一下 未托管内存 在内存中是个什么样子。
0:000> !clrstack -lOS Thread Id: 0x3b10 (0) Child SP IP Call Site000000A51777E758 00007ff89cf7c184 [InlinedCallFrame: 000000a51777e758] Interop+Kernel32.ReadFile(IntPtr, Byte*, Int32, Int32 ByRef, IntPtr)000000A51777E758 00007ff7c4654dd8 [InlinedCallFrame: 000000a51777e758] Interop+Kernel32.ReadFile(IntPtr, Byte*, Int32, Int32 ByRef, IntPtr)000000A51777E720 00007FF7C4654DD8 ILStubClass.IL_STUB_PInvoke(IntPtr, Byte*, Int32, Int32 ByRef, IntPtr)000000A51777E9E0 00007FF7C46511D0 DataStruct.Program.Main(System.String[]) [E:\net5\ConsoleApp2\ConsoleApp1\Program.cs @ 26] LOCALS: 0x000000A51777EA58 = 0x0000027490144760 0x000000A51777EA48 = 0x0000027490144760 0x000000A51777EA38 = 0x00000274901447600:000> dp 0x000002749014476000000274`90144760 abababab`ab0c0b0a abababab`abababab 最初一行的 0c0b0a 这就是低位到高位的 10,11,12 三个数，接下来从 Locals 处 0x000000A51777EA58 = 0x0000027490144760 能够看出，这个key，value 相隔十万八千里，阐明必定不在栈内存中，持续用 windbg 甄别一下 0x0000027490144760 是否是托管堆上，能够用 !eeheap -gc 查看托管堆地址范畴，如下代码：
0:000> !eeheap -gcNumber of GC Heaps: 1generation 0 starts at 0x00000274901B1030generation 1 starts at 0x00000274901B1018generation 2 starts at 0x00000274901B1000ephemeral segment allocation context: none segment begin allocated size00000274901B0000 00000274901B1000 00000274901C5370 0x14370(82800)Large object heap starts at 0x00000274A01B1000 segment begin allocated size00000274A01B0000 00000274A01B1000 00000274A01B5480 0x4480(17536)Total Size: Size: 0x187f0 (100336) bytes.------------------------------GC Heap Size: Size: 0x187f0 (100336) bytes.从下面信息能够看到，0x0000027490144760 显著不在：3代堆：00000274901B1000 ~ 00000274901C5370 和 大对象堆：00000274A01B1000 ~ 00000274A01B5480 区间范畴内。
3. 托管堆内存
用 Span 对立托管内存拜访那是相当简略了，如下代码所示：
Span<byte> span = new byte[3] { 10, 11, 12 };同样，你有了Span，你就能够应用 Span 自带的各种办法，这里就不多介绍了，大家有趣味能够实操一下。
三： 总结
总的来说，这一篇次要是从思维上带大家一起意识 Span，以及如何用 Span 对接 三大区域内存，对于 Span 的益处以及源码解析，前面上专门的文章吧！
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