День 1732. #ЗаметкиНаПолях
Оптимизация памяти с помощью ArrayPool в C#
В C# пул массивов представлен классом ArrayPool<T>. Это потокобезопасный класс, предоставляющий структурированный механизм для эффективного управления и повторного использования массивов типа T.

var arrPool = ArrayPool<int>.Shared;

Здесь мы создаём пул целочисленных массивов, который используется во всём приложении. Он имеет максимальную длину массива по умолчанию, равную 2^20 (1024*1024 = 1.048.576) байт.

Также можно использовать метод расширения Create():

var arrPool = ArrayPool<int>.Create(100, 10);

Здесь первый аргумент метода Create() устанавливает максимальную длину массива в ArrayPool. Второй аргумент определяет количество массивов в сегменте. Пул группирует массивы одинаковой длины в эти сегменты, чтобы мы могли быстрее получить к ним доступ. Однако ограничивать пулы массивов этими параметрами нужно с осторожностью. Если мы превысим лимиты, произойдёт выделение памяти для нового массива.

Использование:

var pool = ArrayPool<int>.Shared;
var size = 10;
var arr = pool.Rent(size);
for (var i = 0; i < size; i++)
    arr[i] = i * 2;
Console.WriteLine("Элементы:");
for (var i = 0; i < size; i++)
    Console.Write(arr[i] + " ");
pool.Return(arr);

Сначала мы инициализируем пул, затем используем метод Rent() для получения массива длиной size из пула.

// Вывод
Элементы:
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

В конце мы должны использовать метод Return(), чтобы отправить массив обратно в пул. Таким образом, он снова доступен для следующего использования.

Здесь следует отметить, что фактический размер массива, который мы получаем из ArrayPool, как минимум равен размеру, который мы запрашиваем. Т.е. полученный массив может иметь большую длину. ArrayPool состоит из массивов с размерами, равными степени 2, начиная с длины 16. Таким образом, когда мы запрашиваем массив определённого размера, мы получаем ближайший доступный массив как минимум этого размера. В примере выше размер массива будет 16, а не 10.

Использование ArrayPool не только значительно быстрее, но и эффективно использует память. ArrayPool не выделяет память (кроме изначальной инициализации). Поэтому при интенсивном переиспользовании массивов разница между pool.Rent() и new становится огромной.

Итого
ArrayPool — отличный выбор, когда нужно оптимизировать память и уменьшить её фрагментацию, особенно в сценариях, где производительность критична. Он позволяет повторно использовать существующие блоки памяти посредством переиспользования массива. Однако придётся явно возвращать взятые массивы в пул с помощью метода Return(). Кроме того, арендованный массив может иметь размер, превышающий тот, который нам действительно нужен, что потребует специальных манипуляций для соответствия нашему конкретному сценарию использования. В приложениях, где производительность критична, и где часто используются и инициализируются массивы, предпочтительным вариантом является ArrayPool, тогда как для более простых случаев использования с менее частым созданием массивов предпочтительнее будет new.

Источник: https://code-maze.com/csharp-arraypool-memory-optimization/