16-01-C#数据结构源码-附录A-术语表

附录 A术语表系列C# 与常用数据结构源码剖析 · 附录使用方式本表给出本专栏采用的精确口径。具体 API 仍以目标 TFM 契约、参考程序集和对应运行时版本为准。运行时与工具链术语精确口径CLIECMA-335 定义的 Common Language Infrastructure包含 CTS、元数据、CIL、虚执行系统等规范。它不等于某一个 .NET 实现。CLRCommon Language Runtime 的概念和产品称呼通常指 .NET 执行引擎一类能力不应用来暗指所有平台都使用 CoreCLR 源码。CoreCLR现代 .NET 中的主要运行时实现位于dotnet/runtime的src/coreclr包含 VM、GC、RyuJIT 等。Mono.NET 的另一运行时实现家族现代源码在dotnet/runtime/src/mono。Unity 的 Mono 需按 Unity 版本核验不可自动等同于当前 upstream Mono。IL2CPPUnity 的脚本后端将托管 IL 转换为 C再使用平台原生工具链 AOT 编译。它不等于 CoreCLR JIT也不会让托管对象自动变成无 GC 原生对象。RoslynC# / Visual Basic 编译器平台与公开分析 API。“.NET 8 SDK 的 Roslyn”仍要用 SDK 完整版本和 Roslyn commit 锁定。IL / CILCLI 定义的中间指令集。反编译工具显示的 C# 是对 IL 和元数据的重建不是原始源码或 Roslyn 内部树。JIT在运行期将 IL/中间表示编译为机器码。具体优化受运行时版本、分层编译、PGO、架构和调用形状影响。AOT在执行前产生机器码的策略总称。NativeAOT、ReadyToRun 与 IL2CPP 的管线、兼容性和产物不同。TFMTarget Framework Moniker例如net8.0。它指定编译时目标 API 表面不唯一决定实际运行时实现和硬件。Reference assembly用于编译的 API 契约程序集通常不包含可用的实现方法体。它回答“目标 TFM 能否调用”。Runtime / implementation assembly实际执行的运行时与类库实现。同一 TFM 可在不同 patch、OS、架构或 Unity 后端上展现不同私有实现和性能。源码阅读与证据术语精确口径公共契约文档、语言/平台规范、reference assembly 与公开测试所承诺的可观察行为。应用可依赖契约不应依赖私有字段名。实现事实固定版本中可从源码/二进制验证的算法、字段、阈值和优化版本升级时可改变。Tag / commit用于锁定仓库状态的发行标签或提交 ID。tag 便于阅读发行版commit SHA 提供更精确的可重现坐标。main分支开发中的移动目标可包含尚未发布改动。不能用当前main证明 .NET 8、.NET 9 或某 Unity 版本必然如此。结构化节选保留真实方法和关键分支却删除条件编译、特性、快路径等细节的教学代码。必须标明不可直接替换原文件。伪代码 / 概念转换用来解释语义或算法不承诺字段名、控制流、IL 或可编译性与任何发行版逐字相同。可复现实验同时保存源码、依赖、完整环境、输入分布、正确性 oracle、原始报告和随机种子的实验。内存、引用与所有权术语精确口径GC根据可达性管理托管对象生命周期的机制。对象不可达不表示进程内存立即下降Dispose也不普遍等于回收托管对象。SOHSmall Object HeapCoreCLR GC 中通常容纳未达大对象阈值的对象包含分代区域。准确布局和策略必须按运行时验证。LOHLarge Object HeapCoreCLR 将达到当前大对象阈值的特定对象放入的区域。常见阈值约 85,000 字节但边界、对齐、数组特例、回收与压缩是版本/配置事实不是业务契约。POHPinned Object HeapCoreCLR 中用于某些预先固定对象的专用堆。一个对象被短期fixed/pin 不意味着它必然搬到 POH。写屏障托管引用写入时配合 GC 维护卡表/记忆集等数据的运行时机制。它不是普通多线程 memory barrier 的同义词。装箱 / 拆箱值类型值转换为兼容引用表示以及从装箱对象取回值类型值的操作。泛型、constrained call 和 JIT 可改变实际代价不能仅根据接口名猜测。ref struct受 C# ref-safety 规则约束、不能普通地装箱或作为任意堆对象字段的值类型。“只能存在栈上”是误导性简化JIT 可使局部留在寄存器SpanT也可指向托管堆、原生内存或 stackalloc 区域关键是值本身不能逃逸出合法生命期。SpanT对连续T区域的借用视图不拥有内存。创建/切片 Span 通常不需要为元素再分配数组但这不保证整个方法、解析器或底层 owner 绝对零分配。MemoryT可存入堆对象并跨异步边界保存的连续内存视图。它不是 owner不会自动延长数组池租期或IMemoryOwnerT生命期。Owner对资源生命期与最终释放/归还负唯一责任的逻辑主体。owner 可是数组本身的持有者、IMemoryOwnerT、原生容器或业务协议的当前层。View / borrow不负责释放底层资源的视图/借用。其有效期不得超过 owner也不自动获得不可变或线程安全。Pinning使托管对象在某时段不被移动以便取得稳定地址。pin 的作用域必须覆盖 native 使用长期 pin 的成本需按 GC 实现测量。类型系统与泛型术语精确口径值类型变量通常直接包含该类型的值表示复制变量会复制值。值类型可以位于对象字段、数组元素、栈帧或寄存器不能简化成“总在栈上”。引用类型变量保存对对象的托管引用多个变量可以指向同一对象。复制引用不会深复制对象对象位置及 GC 行为由运行时决定。对象身份两个引用是否指向同一对象的关系。身份相等与成员值相等是两种问题不能用业务Equals代替所有引用身份判断。值相等根据类型定义比较内容或业务键。若类型用于哈希集合Equals为真必须推出GetHashCode相同反向不要求成立。record编译器生成值相等、打印、解构或克隆相关成员的一类声明形式具体合成成员随 record class/struct 和自定义成员变化。它不自动深度不可变。可空值类型NullableT表示值类型的“有值/无值”状态。它与可空引用类型注解不是同一种运行时表示。可空引用类型C# 编译期流分析与注解系统主要通过警告表达 null 契约它不会给引用包一层运行时容器也不阻止反射、旧程序集或错误抑制传入 null。泛型具现化CLI 元数据保留类型参数与闭合构造运行时再决定具体代码特化、共享和调用适配。不能把它概括成“每个T都复制一份机器码”。泛型代码共享多个泛型实例复用一份机器码并通过运行时上下文处理类型相关信息。引用类型常可共享值类型和 AOT 后端的具体策略需按实现验证。泛型约束对类型参数可用操作和允许实参的静态限制如class、struct、unmanaged、接口或构造约束。约束不是运行时性能保证。unmanaged递归不含托管引用的类型约束允许某些指针和sizeof用法。它不等于任意 ABI 下都 blittable也不保证 packing、bool 宽度或端序匹配。方差泛型接口或委托在引用转换中的协变/逆变规则。可变集合通常保持不变性数组协变是历史规则会把部分类型错误推迟到运行时。ref/ byref对存储位置的受限别名而不是普通对象引用。其可写性、逃逸范围、跨调用和跨挂起点规则由 C# ref-safety 约束。in/ref readonly以只读 byref 方式传递或返回位置主要避免某些大值复制并限制写入。编译器仍可能为非 readonly 成员调用产生防御性复制。dynamic将成员绑定推迟到运行时 binder 的静态类型标记。它不是反射的别名也不保证在裁剪/AOT 下任意调用形状都可用。Blittable托管和非托管表示可按目标互操作规则直接复制的一类类型。定义受封送器/API/平台影响不应仅凭unmanaged约束推断。集合与算法术语精确口径Count当前逻辑元素数。它不等于底层数组长度、容量、哈希表 occupancy 或进程内存占用。Capacity容器在再次扩容前可容纳的元素规模或内部数组长度。预留容量能减少扩容但会增加驻留内存且不保证整条路径零分配。扩容分配更大存储并复制/重建索引的过程通常是单次 O(n)。支持扩容的集合仍可能给出连续插入的均摊 O(1)。负载因子哈希表有效条目或占用槽位与容量的关系用于决定扩容与探测成本。具体阈值属于固定版本实现不是Dictionary公共契约。哈希冲突不相等键产生相同桶位置或哈希码的情况。哈希表必须继续用相等比较区分存在冲突不表示实现错误。Comparer定义排序关系的对象结果应满足目标算法要求的自反/反对称/传递等性质。排序相等不必等于对象身份相同。Equality comparer成对定义相等与哈希的对象。相等键必须同哈希错误或可变 comparer 会破坏查找语义而不只是变慢。可变键进入哈希表后参与哈希或相等的状态仍可改变的键。修改后条目仍位于旧桶可能导致查找/删除失败应使用不可变键或移除后重插。冲突链分离链接哈希表中连接同桶候选 Entry 的索引链。它不是对象链的必然形式也不是所有哈希表实现都采用的方案。开放寻址条目直接存储在槽数组中冲突后按探测序列寻找其他槽。删除通常需要墓碑或等价状态以维持既有探测链。Free list容器内部记录可复用槽位的链或索引结构。逻辑删除可以先复用槽位而不缩小底层数组它与 GC free list 不是同一概念。稳定顺序对相等键或保留元素维持原相对顺序的性质。稳定不等于跨运行时确定性也不等于容器承诺持久枚举顺序。结构修改版本集合用来让枚举器检测不允许修改的计数器或令牌。它是 fail-fast 诊断机制不是线程同步或事务隔离。迭代器 / 枚举器分别表示可枚举序列的生成逻辑和一次遍历游标。延迟执行可能重复运行副作用枚举器是否为 struct、是否装箱取决于静态调用形状。物化将延迟序列完整读取到数组、列表、查找表等存储。它建立快照边界并付出时间/内存不应与“只创建查询描述”混为一谈。结构共享不可变集合的新旧版本复用未变化节点。它减少整棵复制却仍会为修改路径分配节点也不让节点内引用对象自动不可变。环形缓冲用固定或可增长数组配合头尾索引表达逻辑连续队列。发生回绕时逻辑顺序分成两个物理区间不能把整个有效区当单一切片。堆满足父子优先级关系的树形数组结构常用于优先队列。它不提供完整排序同优先级元素顺序也通常不稳定。红黑树通过颜色、根、红节点与黑高等不变式维持 O(log n) 高度的平衡搜索树。它不是“每次操作后绝对完美平衡”。异步与并发术语精确口径线程安全在声明的并发使用范围内保持公共契约。它不自动意味着复合操作原子、公平、无锁、可重入或高吞吐。原子操作对其他观察者不可见中间状态的单个契约操作。两个分别原子的步骤组合后通常不再原子需要锁、CAS 循环或更高层协议。CASCompare-And-Swap/CompareExchange值仍等于期望值时才更新。失败后通常要重新读取并重算一次 CAS 不是完整无锁算法。ABA 问题CAS 只看到值从 A 又回到 A无法发现中间经历过 B。可用版本戳、不可复用节点或适合平台的回收协议处理。争用多个执行者竞争同一锁、原子位置、缓存行或资源造成等待与一致性流量。无显式锁仍可能有原子争用。伪共享线程修改逻辑上独立、物理上处于同一缓存行的数据导致缓存行反复转移。字段相邻不保证一定发生需结合布局和硬件计数验证。Happens-before用来推理写入何时对另一执行者可见的顺序关系。时间上“先执行”不等于语言/运行时内存模型已建立可见性。Task表示一次异步操作的最终完成、结果或异常可被多个观察者等待。Task 不等于线程也不保证工作已转移到线程池。ValueTask可避免特定同步完成路径 Task 分配的值型 awaitable。实例通常有更严格的消费规则无证据地全面替换 Task 会增加复杂度。Awaiter实现GetAwaiter协议并决定完成检查、continuation 注册和结果获取的对象/结构。await的调度语义来自具体 awaiter而不是关键字固定保证。异步状态机编译器把 async 方法重写成的状态与恢复逻辑。只有跨挂起点仍活跃的值需要保存真正挂起时状态机可获得堆上稳定身份。Continuation等待完成后恢复的后续工作。在哪个线程、上下文或 PlayerLoop 阶段执行取决于 awaiter、上下文和调度器。SynchronizationContext提供环境特定 continuation 投递策略的抽象。捕获上下文不等于对象仍存活也不保证某个 Unity PlayerLoop 阶段。取消通过 token 等信号请求协作终止的协议。收到请求不表示底层 I/O 已停止、资源已释放或任务一定进入 Canceled 状态。完成 / 故障 / 取消三种需要分别建模的终止维度。管道 writer 完成不等于所有读者取消某次等待取消也不等于共享通道关闭。Async stream以IAsyncEnumerableT/IAsyncEnumeratorT表达可异步等待下一项的序列。它仍需处理取消、DisposeAsync、重复枚举和生产速度。Channel同时建模读写端、等待、容量、完成和故障的生产消费原语。它不是“加锁 Queue”的同义词顺序和丢弃策略由选项决定。性能测量术语精确口径延迟单次操作从开始到结束的时间需说明计时边界和分布。平均延迟不能代替 P95/P99 等尾部指标。吞吐单位时间完成的工作量。批处理可提高吞吐却增加单项等待吞吐和延迟不是可互换的一个数字。帧时间一帧各 CPU/GPU 阶段耗时及其同步关系。FPS 是倒数式汇总会掩盖偶发慢帧和主线程尖峰。CPU time / wall-clockCPU time 是线程实际消耗处理器的时间wall-clock 包含等待、调度和 I/O。阻塞优化可能降低其中一个却不改变另一个。分配率单位时间或每操作分配的托管字节/对象数不等于当前存活堆、工作集或 GC 暂停。Retained memory因可达引用链仍被保留的内存。对象池可能降低分配率却提高 retained memory二者必须分别观察。工作集操作系统当前驻留于物理内存的进程页近似量不等于托管堆大小也不等于进程所有虚拟地址空间。GC 暂停应用线程因回收协调而停顿的时间与分布。分配量、堆大小和暂停相关但不能互相直接换算。基线修改前在固定环境、输入和正确性条件下保存的原始结果。没有同口径基线优化后的单个数字无法归因。微基准隔离小段代码机制成本的实验。它不能自动代表真实请求、Unity PlayerLoop、缓存争用、I/O 或长时间 GC 稳态。暖机让 JIT tier、动态 PGO、缓存、池和数据页进入目标状态。冷启动也是需求时应另设实验而不是用暖机覆盖。观察者效应profiler、日志、Deep Profile、分配堆栈或硬件计数器改变被测程序时序与成本。需保存无采集基线并控制采样强度。正确性 oracle判断优化前后结果等价的参考实现、校验和或业务断言。漏处理工作会虚假变快性能测试必须先关闭这个漏洞。死代码消除编译器/JIT 移除不可观察计算。基准必须消费结果并保持输入等价不能把“工作被删掉”报告成算法收益。统计显著与工程显著前者讨论差异是否超出采样噪声后者讨论收益是否足以影响预算并承担复杂度。统计可检出不等于值得上线。SIMD一条指令处理多个数据通道的执行方式。收益依赖数据连续性、循环规则、尾部、溢出、误差、硬件和后端不保证线性加速。Unity 专用边界术语精确口径Editor / PlayerEditor 运行包含编辑器自身逻辑、检查和宿主开销Player 才接近发布环境。Editor 结果不能替代目标设备构建。Scripting BackendUnity 将脚本程序集执行/转换的后端选择如 Mono 或 IL2CPP。它与 API Compatibility Level、Burst 和平台原生编译器是不同维度。API Compatibility LevelUnity 提供给脚本编译的参考 API 表面。它不是把 Unity 运行时切换成相同名字的桌面 .NET也不保证所有包/平台实现相同。Managed Stripping构建时移除静态分析认为不可达的托管代码和元数据。反射、序列化和动态泛型路径需提供静态可达证据或精确保留规则。[Preserve]/link.xml向 Unity linker 表达保留意图的机制主要处理裁剪可达性。它们不会给 IL2CPP 增加任意 JIT也不能自动生成所有 AOT 泛型调用。Burst面向受支持 C# 子集和数据导向代码的编译器。Job 加[BurstCompile]不保证自动 SIMD也不允许普通托管 API 任意进入 Burst 路径。Job System用 JobHandle 依赖和容器访问声明组织并行工作的系统。调度不是立即完成主线程提前读写或 Dispose 会违反依赖契约。NativeArrayT带原生存储、Allocator 和安全句柄语义的 Unity 容器。它不是“更快的数组”标签必须明确所有者、Job 依赖与 Dispose 时机。Allocator.Temp / TempJob / PersistentUnity 原生分配器的生命周期策略。名称不是建议性的注释跨越允许期限或提前释放都属于正确性问题。Collections Safety Checks开发配置中帮助发现越界、并发访问和生命周期错误的检查。发布关闭检查不表示原契约消失只是错误更难被及时诊断。Unity fake nullUnityEngine.Object重载相等运算用托管壳与原生对象状态表达“已销毁”。obj null与obj is null可能回答不同问题。PlayerLoopUnity 主线程各阶段的更新循环。continuation 位于主线程不等于位于指定 Update/LateUpdate 阶段需用具体 awaitable/调度 API 表达。GC.AllocUnity Profiler 在其采集边界内记录的托管分配指标。它不覆盖所有原生分配、驻留内存和生命周期问题也会受 Development/Profiler 配置影响。ScriptableObject具有 Unity 资产身份和序列化规则的对象适合作为编辑配置源。共享资产不是免费不可变运行时状态后台线程也不应直接操作 Unity 对象。数据结构、并发与性能术语精确口径不变式容器所有公开操作前后必须保持的性质例如Count Capacity、树的排序/颜色条件、环形队列的头尾关系。均摊复杂度将扩容等偶发高成本分摊到一系列操作后的平均上界。“均摊 O(1)”不表示每次操作的延迟都为常数。线性化点并发操作在其调用与返回之间可被视为瞬时生效的抽象时刻。可线性化不等于全局公平、无锁或等待自由。线性化并发历史可重排为符合实时先后约束的合法顺序历史。必须结合每个 API 的契约判定不能仅因为使用 Interlocked 就声称线性化。Lock-free系统整体总有某个操作能在有限步内取得进展不保证每个线程不饥饿。“内部有锁”、“无锁”和“线程安全”是不同维度。Memory barrier对内存操作的顺序和可见性施加约束的机制。C#/.NET 中应从lock、Volatile、Interlocked等公开契约推理不直接把 CPU 指令名当语言保证。背压当消费跟不上生产时将容量压力沿协议传回上游的机制。“有界”不自动等于背压TryWrite失败或 Drop 模式可表示拒绝/丢弃只有上游遵守等待/重试协议才会传导压力。Snapshot在某个逻辑时点提供稳定观察的数据。浅快照只复制元素/引用不保证被引用的可变对象不再改变。Stable sort比较相等的元素在排序后保留原相对顺序。它与确定性输出、线程安全或原地排序是不同属性。SSAStatic Single Assignment中间表示中每个定义版本只赋值一次的形式便于数据流优化。它是 JIT/编译器内部表示不是 C# 源码契约。PGOProfile-Guided Optimization使用采样或训练数据指导优化。动态 PGO、静态 profile 与 Unity AOT 工具链不可混为一种实现。易混术语对照容易混淆正确区分C# 版本 vs TFM vs runtime语言版本决定语法和 loweringTFM/reference assembly 决定可调用 APIruntime/backend 决定执行与优化。只读 vs 不可变只读视图只限制当前访问路径不可变对象要求所有可观察状态都不能经其他别名改变。Disposevs GCDispose 结束外部资源或租约GC 回收不可达托管对象。二者可能协作但没有普遍的一一对应。Span vs Memory vs ownerSpan 是短期 ref-like viewMemory 是可保存 viewowner 才负责底层资源有效期和释放。pin vs lockpin 防止对象移动lock 建立互斥和内存可见性。pin 不防并发写lock 也不自动提供稳定原生地址。equality vs orderingEquality comparer 决定等价类和哈希Comparer 决定前后顺序。排序为零不应随意当成哈希相等。平均 O(1) vs 均摊 O(1)平均/期望通常依赖输入或哈希分布均摊把一个操作序列中的偶发高成本分摊两者证明方法不同。thread-safe vs atomic类型可在线程安全范围内并发使用不表示“先检查再修改”的复合业务步骤是原子的。lock-free vs wait-freelock-free 保证系统整体进展wait-free 还要求每个操作在有界步数完成后者更强。deferred vs streaming延迟执行表示消费时才运行流式表示可在未读完整输入前逐项产出。OrderBy延迟但通常不流式。snapshot vs immutable快照固定某时点的容器观察若只复制引用元素对象仍可能变化。不可变要求更强的状态约束。AOT vs NativeAOT vs IL2CPPAOT 是类别NativeAOT 和 IL2CPP 是不同工具链。相同“无 JIT”属性不能推出相同泛型、GC、反射或 ABI。Profiler sample vs benchmarkprofiler sample 定位真实场景热点基准隔离并量化机制。二者互补不能相互替代。allocation vs leak分配是创建存储泄漏是无业务价值却仍被保留。高分配可迅速回收低分配也可持续泄漏。使用规则与反例先写证据层级。“规范要求”“公开 API 契约”“v8.0.0 源码观察”“本机 Release 实验”不能写成同一种事实。例如字段名_items是实现事实索引越界失败才是公共契约。复杂度必须带操作和条件。不写“Dictionary 是 O(1)”应写“在 comparer 正确且哈希分布合理时查找期望 O(1)退化输入最坏可达 O(n)”。性能结论必须带环境。不写“foreach 比 for 慢”或“Burst 快十倍”应记录静态类型、运行时/后端、构建模式、设备、输入规模和原始报告。所有视图都追问 owner。看到 Span、Memory、原生指针、池数组或 NativeArray 时必须回答谁拥有、何时失效、能否跨 await/Job、谁负责 Return/Dispose。并发 API 要写复合语义。ConcurrentDictionary的单次方法线程安全不代表ContainsKey后索引器更新原子应选用满足整体操作的 API 或外部同步。取消不写成强制终止。token 发出协作请求后底层工作可能继续。调用方仍需观察任务、处理迟到结果并释放资源。AOT 问题先分裁剪和代码生成。link.xml能保留元数据/成员却不保证任意运行时构造的闭合泛型已有可执行代码。Unity 结论至少绑定四项。Editor 完整版本、API Compatibility Level、Mono/IL2CPP、目标平台缺一不可涉及 Burst/Collections 时再记录包版本与 Safety Checks。反例也要保持可编译边界。故意错误的代码应明确标为不可编译、运行时失败或逻辑错误不能让读者猜它属于哪一类。术语不能替代验证。“零分配”“无锁”“不可变”“线程安全”“原生性能”都只是待证明的具体属性不是看到某个类型名即可附上的标签。上一篇附录概要下一篇附录 B源码索引速查