C#如何使用Memory和ReadOnlyMemory实现内存安全操作

在C#里，Memory<T>和ReadOnlyMemory<T>是System命名空间下表示连续内存区域的轻量结构。它们不直接持有数据，而是对数组、字符串或自定义内存池的视图包装，能在栈和堆之间安全传递，避免拷贝与指针风险。

Memory与ReadOnlyMemory基础

Memory<T>允许读写底层内存，ReadOnlyMemory<T>则限制为只读，适合传递不应被修改的数据。二者都可从数组、字符串轻松创建。

using System;

class Demo
{
    static void Main()
    {
        int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
        // 从数组创建可读写内存视图
        Memory<int> mem = arr;
        // 从字符串创建只读内存
        ReadOnlyMemory<char> rom = "hello".AsMemory();

        Console.WriteLine(mem.Length);
        Console.WriteLine(rom.Span[0]);
    }
}

切分内存视图

使用Slice方法可得到子区域视图，不产生新数组，仅偏移指针与长度，是内存安全操作的核心手段。

using System;

class SliceDemo
{
    static void Main()
    {
        int[] data = { 10, 20, 30, 40, 50 };
        Memory<int> mem = data;
        // 取索引1开始长度为3的视图
        Memory<int> slice = mem.Slice(1, 3);
        foreach (var i in slice.Span)
        {
            Console.WriteLine(i);
        }
    }
}

只读场景的保护

当方法只读取内容时，参数声明为ReadOnlyMemory<T>可阻止调用方意外修改，也明确表达设计意图。

using System;

class ReadOnlyDemo
{
    static void Print(ReadOnlyMemory<char> text)
    {
        foreach (var c in text.Span)
        {
            Console.Write(c);
        }
    }

    static void Main()
    {
        ReadOnlyMemory<char> name = "safe".AsMemory();
        Print(name);
    }
}

异步方法中的使用

Memory<T>可跨越await边界，而Span<T>不能。因此在异步读写流时，用Memory作为参数类型最安全。

using System;
using System.IO;
using System.Threading.Tasks;

class AsyncDemo
{
    static async Task WriteAsync(Stream stream, Memory<byte> buffer)
    {
        await stream.WriteAsync(buffer);
    }

    static async Task Main()
    {
        byte[] bytes = { 1, 2, 3 };
        Memory<byte> mem = bytes;
        using var ms = new MemoryStream();
        await WriteAsync(ms, mem);
    }
}

对比与选择

合理选用上述类型，可显著降低内存错误概率，同时维持高性能。优先用ReadOnlyMemory表达不变性，用Memory替代byte数组拷贝，是C#内存安全操作的通行做法。

C#MemoryReadOnlyMemory内存安全Span修改时间：2026-07-25 09:12:20