List<T> vs Span<T> vs ReadOnlySpan<T> em C#: quando usar cada um

List<T> gerencia uma coleção expansível. Span<T> é uma visualização de tamanho fixo sobre memória contígua; ReadOnlySpan<T> impede gravações por essa visualização. Uma visualização não substitui a propriedade nem o gerenciamento da duração do buffer.

Correção — 2 de novembro de 2026: foram removidos números de benchmark do .NET 11 sem comprovação e corrigidas afirmações sobre retornos, campos e versões. Os exemplos foram verificados com SDK 10.0.302 e C# 14. Não há promessa de aceleração universal.

Escolha pela propriedade e duração

Um span não é proprietário do buffer. É possível retornar um span respaldado por array com duração válida; não é possível retornar um span sobre um stackalloc local. Spans podem ser campos de outro ref struct, mas não de classes ou structs comuns. Não podem sofrer boxing nem ser capturados por lambdas.

Desde C# 13, variáveis ref-struct locais podem existir em métodos async quando não permanecem ativas através de um await. Use Memory quando precisarem atravessar essa fronteira. Uma visualização somente leitura não torna o buffer imutável: outro alias pode alterá-lo.

Alterar sem copiar

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);

As visualizações compartilham o armazenamento original. Tail retorna um span válido sobre um array, não um buffer local da pilha. Enquanto usar a visualização de CollectionsMarshal.AsSpan, não adicione nem remova itens da lista, mesmo sem redimensionamento do array interno. Prefira a API normal da lista até haver uma necessidade demonstrada por medição.

Entrada somente leitura

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 fornecem ReadOnlySpan<char>; literais UTF-8 fornecem ReadOnlySpan<byte>. Um span mutável pode virar somente leitura, mas o caminho inverso não existe. Peça o parâmetro somente leitura quando não precisar alterar elementos.

C# 14 chegou com .NET 10. Conversões implícitas básicas de arrays para spans já existiam; C# 14 ampliou o suporte na inferência genérica e nos receptores de métodos de extensão. allows ref struct, do C# 13, só permite esses argumentos genéricos quando a API aceita explicitamente. Não torna List<Span<int>> válido.

Meça a operação concreta

Fatiar spans pode evitar cópias e alocações de substrings. Não garante que qualquer loop supere uma lista: JIT, runtime, tamanho e trabalho executado importam. Criar uma string, array ou lista ainda pode alocar memória. Publique tempos com o código completo, configuração e saída do benchmark.

Para buffers async, veja converter arrays em ReadOnlyMemory. Para processamento e buffers temporários, veja quando spans podem melhorar o desempenho.

Fontes

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