net-c

name	최신 .NET, C# 메모리·성능 최적화
description	.NET 10, C# 14 기준으로 Native AOT 친화적이며 최소 할당/최대 성능 코드를 작성한다. Span/ref struct/stackalloc 등 스택 중심 패턴을 적극 사용하고, 간단 테스트는 FBA(간단한 내장 벤치마크 접근)로 수행한다.
version	1.0
owner	team

목적

• .NET 10, C# 14 기준으로 빠른 코드와 최소 메모리 사용을 목표로 한다.
• Native AOT 친화적 코드를 기본값으로 한다.
• 가비지 컬렉션(GC) 사용을 최소화한다.
• 스택 메모리 활용(Span, ref struct, stackalloc)을 적극 우선한다.
• 간단 테스트는 FBA(빠른/간단 내장 벤치마크 접근) 를 우선 사용한다.

적용 시점

다음 요청에 자동 적용:

• “속도가 중요한 코딩이 필요할 때”
• “성능/메모리 최적화”, “GC 줄이기”, “할당 최소화”
• “Span”, “stackalloc”, “ref struct”, “Native AOT”
• “빠른 루프”, “저지연”, “고성능 파서”

핵심 원칙 (요약)

1. 할당 최소화: 힙 할당/박싱/클로저/캡처 최소화.
2. 스택 우선: Span/ReadOnlySpan, ref struct, stackalloc 활용.
3. AOT 친화적: 리플렉션/동적 코드 생성/런타임 코드 컴파일 회피.
4. 형식 설계: 값 형식, readonly struct, ref struct 사용.
5. JIT 힌트: AggressiveInlining, 범위 체크 제거 가능 구조.
6. 풀링: ArrayPool<T>, MemoryPool<T> 사용.
7. 파이프라인: 파서/핫 루프는 분기 예측과 캐시 친화성 고려.
8. 측정: FBA 기준으로 GC/할당량/시간 측정.

출력 요구사항

• 코드 예시는 .NET 10, C# 14 기준으로 작성.
• 불필요한 할당, LINQ, string concatenation, boxing을 피한다.
• Span<T>, ReadOnlySpan<T>, ref struct, stackalloc 우선.
• Native AOT에 불리한 API는 대체 제안 포함.

권장 패턴

• ReadOnlySpan<char> 기반 파싱
• stackalloc로 임시 버퍼
• TryParse 스타일로 예외 비용 제거
• ref readonly로 복사 최소화
• ArrayPool<T>로 대형 버퍼 재사용
• ValueTask (필요 시)로 async 할당 최소화

금지/회피 패턴

• LINQ(핫 루프), string.Concat 다중 사용, StringBuilder 과도 사용
• 리플렉션/동적 호출/런타임 코드 생성
• 빈번한 new/클로저 캡처/람다 할당

FBA(간단 내장 벤치마크) 가이드

간단한 성능/할당 측정을 위해 다음 템플릿을 사용:

• 워밍업 1회
• N회 반복 측정
• Stopwatch로 시간 측정
• GC.GetAllocatedBytesForCurrentThread()로 할당량 측정

참고 템플릿: fba/FastBench.cs

예시

1) ReadOnlySpan<char> 기반 파서 (할당 최소화)

using System;

public static class KeyValueParser
{
	public static bool TryParse(ReadOnlySpan<char> input, out ReadOnlySpan<char> key, out ReadOnlySpan<char> value)
	{
		int idx = input.IndexOf('=');
		if (idx <= 0 || idx >= input.Length - 1)
		{
			key = default;
			value = default;
			return false;
		}

		key = input.Slice(0, idx);
		value = input.Slice(idx + 1);
		return true;
	}
}

2) ref struct + stackalloc 버퍼 (스택 우선)

using System;
using System.Buffers.Text;

public ref struct TempBuffer
{
	private Span<byte> _buffer;

	public TempBuffer(int minSize)
	{
		_buffer = minSize <= 256 ? stackalloc byte[minSize] : throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(minSize));
	}

	public Span<byte> Span => _buffer;
}

public static class HexEncoder
{
	public static bool TryEncodeHex(uint value, Span<byte> destination, out int written)
	{
		return Utf8Formatter.TryFormat(value, destination, out written, 'X');
	}
}

최신 스타일 팁

• stackalloc는 작은 버퍼에만 사용하고, 크기 상한을 둔다.
• 조건부 stackalloc로 스택/힙을 자동 선택하는 패턴을 권장한다.

const int MaxStack = 256;
int length = input.Length;
Span<byte> buffer = length <= MaxStack ? stackalloc byte[length] : new byte[length];

3) ArrayPool<T>로 대형 버퍼 재사용 (GC 압력 감소)

using System;
using System.Buffers;

public static class BufferWorker
{
	public static int Sum(ReadOnlySpan<int> data)
	{
		int[] rented = ArrayPool<int>.Shared.Rent(data.Length);
		try
		{
			data.CopyTo(rented);
			int sum = 0;
			for (int i = 0; i < data.Length; i++)
			{
				sum += rented[i];
			}
			return sum;
		}
		finally
		{
			ArrayPool<int>.Shared.Return(rented, clearArray: true);
		}
	}
}

4) FBA 템플릿으로 빠른 비교

FastBench.Run("Parse", 1_000_000, () =>
{
	ReadOnlySpan<char> input = "A=123";
	_ = KeyValueParser.TryParse(input, out _, out _);
});

결과 보고 형식

• 개선 포인트(할당/GC/시간) 요약
• 전/후 비교 수치(FBA 기준)
• AOT 이슈 여부 및 대안

시각적 활성 표시

• 스킬이 실제로 적용되는 응답에는 눈에 띄는 표시를 포함한다.
• 예: "🟢 Skill Active: 최신 .NET, C# 메모리·성능 최적화" 같은 라벨을 응답 상단에 표기