List<T> vs Span<T> vs ReadOnlySpan<T> in C#: wann welcher Typ

List<T> verwaltet eine wachsende Sammlung. Span<T> ist eine Sicht fester Länge auf zusammenhängenden Speicher; ReadOnlySpan<T> verhindert Schreibzugriffe durch diese Sicht. Eine Sicht ersetzt weder Eigentum am Puffer noch dessen Lebensdauerverwaltung.

Korrektur — 2. November 2026: Nicht belegte .NET-11-Benchmarkzahlen wurden entfernt; Aussagen zu Rückgaben, Feldern und Versionen wurden korrigiert. Die Beispiele wurden mit SDK 10.0.302 und C# 14 geprüft. Ein allgemeiner Geschwindigkeitsvorteil wird nicht behauptet.

Nach Aufgabe und Lebensdauer wählen

Ein Span besitzt seinen Puffer nicht. Ein arraybasierter Span darf zurückgegeben werden, wenn die Lebensdauer des Speichers passt. Ein Span auf einen lokalen stackalloc-Puffer darf das nicht. Span-Felder sind in anderen ref struct-Typen möglich, nicht in gewöhnlichen Klassen oder Structs. Boxing und Erfassen in Lambdas sind ausgeschlossen.

Seit C# 13 können ref-struct-Lokale in async-Methoden verwendet werden, sofern sie kein await überleben. Dafür eignet sich eine Memory-Sicht. Eine schreibgeschützte Sicht macht den Puffer selbst nicht unveränderlich: Andere Referenzen können ihn weiterhin ändern.

Ohne Kopie ändern

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Runtime.InteropServices;

var values = new List<int> { 3, 9, 4 };
Span<int> view = CollectionsMarshal.AsSpan(values);
view[1] = 20;
Console.WriteLine(values[1]); // 20

int[] array = { 10, 20, 30 };
Span<int> tail = Tail(array);
tail[0] = 99;
Console.WriteLine(array[1]); // 99

static Span<int> Tail(int[] source) => source.AsSpan(1);

Die Sichten teilen ihren Speicher mit der ursprünglichen Sammlung. Tail gibt einen gültigen Span auf ein Array zurück, keinen lokalen Stackpuffer. Während eine Sicht aus CollectionsMarshal.AsSpan verwendet wird, dürfen keine Listenelemente hinzugefügt oder entfernt werden, auch ohne Größenänderung des internen Arrays. Die normale Listen-API bleibt der Ausgangspunkt, solange Messungen keinen Bedarf zeigen.

Schreibgeschützte Eingabe

using System;

ReadOnlySpan<char> text = "2026-05-25".AsSpan(0, 4);
ReadOnlySpan<byte> method = "GET"u8;
Console.WriteLine(int.Parse(text)); // 2026
Console.WriteLine(method.Length);   // 3

Strings liefern ReadOnlySpan<char>, UTF-8-Literale ReadOnlySpan<byte>. Ein veränderbarer Span kann in einen schreibgeschützten umgewandelt werden, umgekehrt nicht. Leser sollten den schreibgeschützten Parametertyp verwenden.

C# 14 erschien mit .NET 10. Einfache implizite Array-zu-Span-Konvertierungen gab es schon vorher; C# 14 erweitert die Sprachunterstützung etwa bei Typinferenz und Empfängern von Erweiterungsmethoden. allows ref struct aus C# 13 erlaubt entsprechende generische Argumente nur bei ausdrücklich dafür ausgelegten APIs. List<Span<int>> wird dadurch nicht zulässig.

Den konkreten Vorgang messen

Span-Slicing kann Kopien oder Teilstring-Allokationen vermeiden. Es garantiert keine schnellere Schleife: JIT, Runtime, Datenmenge und Arbeit im Schleifenkörper spielen eine Rolle. Neu erzeugte Strings, Arrays und Listen können weiterhin allokieren. Zu veröffentlichten Messwerten gehören vollständiger Quellcode, Konfiguration und Ausgabe.

Für async-Puffer siehe Array in ReadOnlyMemory umwandeln; für Verarbeitung und temporäre Puffer siehe wann Spans die Leistung verbessern können.

Quellen

• Memory and Span usage guidelines
• Span
• CollectionsMarshal.AsSpan
• C# 14 first-class span types
• C# 13 ref struct interfaces and generic arguments