‫آرایه‌های درون‌خطی (Inline Arrays) در NET 9.

[System.Runtime.CompilerServices.InlineArray(10)]
public struct Buffer10
{
    private int _element0;
}

• صفت InlineArray(10) مشخص می‌کند که این ساختار یک آرایه درون‌خطی با ظرفیت 10 عنصر از نوع int است.
• فیلد _element0 به‌عنوان نقطه شروع بافر عمل می‌کند و باقی عناصر به‌صورت متوالی در حافظه قرار می‌گیرند.

Buffer10 buffer = new Buffer10();
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    buffer[i] = i * 2;
}

for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    Console.WriteLine(buffer[i]);
}

• بهبود عملکرد (Performance Improvement):
  • از آنجا که آرایه‌های درون‌خطی در حافظه Stack یا به‌عنوان بخشی از یک ساختار تخصیص می‌یابند، نیازی به تخصیص جداگانه در Heap ندارند. این امر زمان دسترسی را کاهش داده و فشار بر Garbage Collector را کم می‌کند.
• کاهش سربار حافظه (Reduced Memory Overhead):
  • آرایه‌های سنتی شامل متادیتا (metadata) و سربار اضافی هستند، اما آرایه‌های درون‌خطی این سربار را حذف می‌کنند، زیرا بخشی از ساختار میزبان خود هستند.
• محلی‌سازی بهتر حافظه (Better Memory Locality):
  • چون عناصر آرایه به‌صورت متوالی در حافظه قرار دارند و به‌عنوان بخشی از ساختار ذخیره می‌شونده‌اند، کش‌پذیری (cache efficiency) بهتری ارائه می‌دهند که برای عملیات با کارایی بالا حیاتی است.
• انعطاف‌پذیری در سناریوهای خاص:
  • این آرایه‌ها برای سناریوهایی مانند پردازش داده‌های کوچک با اندازه ثابت، بافرهای موقت یا ساختارهای داده‌ای که نیاز به تخصیص سریع دارند، بسیار مناسب هستند.

• اندازه ثابت:
  • طول آرایه باید در زمان کامپایل مشخص شود و نمی‌توان آن را به‌صورت پویا تغییر داد. این محدودیت باعث می‌شود که برای سناریوهایی با اندازه متغیر مناسب نباشند.
• عدم پشتیبانی از متدهای آرایه سنتی:
  • برخلاف آرایه‌های معمولی، آرایه‌های درون‌خطی از متدهای کلاس System.Array مانند Sort یا Reverse پشتیبانی نمی‌کنند، زیرا به‌عنوان یک شیء مستقل تعریف نمی‌شوند.
• استفاده در ساختارها:
  • این آرایه‌ها فقط در ساختارها (structs) قابل استفاده هستند و نمی‌توان آن‌ها را در کلاس‌ها (classes) تعریف کرد، زیرا هدف اصلی آن‌ها کاهش تخصیص در Heap است.

[System.Runtime.CompilerServices.InlineArray(3)]
public struct Vector3
{
    private float _x;
}

Vector3 position = new Vector3();
position[0] = 1.0f; // x
position[1] = 2.0f; // y
position[2] = 3.0f; // z
Console.WriteLine($"Position: ({position[0]}, {position[1]}, {position[2]})");

[System.Runtime.CompilerServices.InlineArray(4)]
public struct ByteBuffer
{
    private byte _data;
}

ByteBuffer buffer = new ByteBuffer();
buffer[0] = 0x41; // 'A'
buffer[1] = 0x42; // 'B'
buffer[2] = 0x43; // 'C'
buffer[3] = 0x44; // 'D'
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
    Console.Write((char)buffer[i]);
}

• تخصیص حافظه: آرایه‌های سنتی در Heap تخصیص می‌یابند، در حالی که آرایه‌های درون‌خطی در Stack یا درون ساختار میزبان قرار دارند.
• سرعت دسترسی: دسترسی به آرایه‌های درون‌خطی سریع‌تر است، زیرا نیازی به ارجاع غیرمستقیم نیست.
• انعطاف‌پذیری: آرایه‌های سنتی اندازه پویا دارند، اما آرایه‌های درون‌خطی اندازه ثابت دارند.