O que é Span<T> em C# e quando ele realmente deixa seu código mais rápido?

Span<T> é uma visualização de tamanho fixo sobre memória contígua: arrays, memória de pilha ou memória não gerenciada com duração controlada corretamente. ReadOnlySpan<T> permite leitura pela visualização. Strings oferecem ReadOnlySpan<char>, não Span<char> mutável.

Criar uma visualização não cria nem transfere a propriedade do armazenamento. Isso não torna toda a operação livre de alocações nem garante mais velocidade.

Correção — 2 de novembro de 2026: foram removidos tempos sem comprovação e uma promessa universal de aceleração. Corrigimos o tipo do literal UTF-8, os limites de retorno e as descrições de alocação. Os exemplos foram verificados com SDK 10.0.302 e C# 14, sem benchmark de desempenho.

Evitar substrings temporárias

Parsers que aceitam spans podem dispensar strings intermediárias. Este exemplo interpreta um formato exato sem criar substrings para ano, mês e dia:

using System;
using System.Globalization;

string input = "2026-06-01";
DateOnly date = ParseIsoDate(input.AsSpan());
Console.WriteLine(date.ToString("yyyy-MM-dd", CultureInfo.InvariantCulture));

static DateOnly ParseIsoDate(ReadOnlySpan<char> input) =>
    DateOnly.ParseExact(input, "yyyy-MM-dd", CultureInfo.InvariantCulture);

ParseExact valida a data e lança uma exceção para entrada inválida. Use TryParseExact se esse caso for esperado. Chamadas isoladas a int.Parse(input.Slice(...)) não validam separadores nem datas do calendário por si só.

Usar um buffer temporário limitado

using System;
using System.Globalization;

Span<char> scratch = stackalloc char[32];
if (12345.TryFormat(scratch, out int written, provider: CultureInfo.InvariantCulture))
{
    ReadOnlySpan<char> formatted = scratch[..written];
    Console.Out.WriteLine(formatted); // 12345
    string owned = new string(formatted); // Allocates the resulting string.
    Console.WriteLine(owned);
}

ReadOnlySpan<byte> method = "GET"u8;
Console.WriteLine(method.SequenceEqual(new byte[] { 71, 69, 84 })); // True

O buffer evita um array temporário de caracteres. Criar a string final ainda aloca memória. O array de bytes da comparação também aloca: ele mostra os valores e não é um benchmark. "GET"u8 tem tipo ReadOnlySpan<byte>.

Mantenha stackalloc pequeno e limitado. Alocações grandes ou repetidas em loops podem esgotar a pilha. Não derive o tamanho de uma entrada não validada; use arrays ou buffers de pool gerenciados corretamente para dados maiores.

Armazenamento compartilhado e duração

Fatiar um span não copia elementos. Um span sobre array pode ser retornado se o armazenamento continuar válido; um span sobre buffer local de pilha não pode escapar do método. Campos Span são permitidos em outro ref struct, mas não em classes ou structs comuns. Desde C# 13, variáveis ref-struct podem existir em métodos async se não atravessarem await; para isso use Memory<T>.

ReadOnlySpan<T> não congela o buffer. Ao usar CollectionsMarshal.AsSpan(list), não adicione nem remova elementos, mesmo com capacidade disponível.

Medir uma melhoria concreta

Procure uma cópia ou alocação que possa remover: substrings, fatias copiadas ou arrays temporários de formatação. Loops comuns sobre arrays e listas podem estar bem otimizados. Eliminação de verificações e desempenho dependem do runtime e da carga; não há um multiplicador fixo confiável.

Meça trabalho equivalente em Release, no runtime implantado e com entradas representativas. Deixe a preparação fora da medição, inclua alocações e preserve código e saída. Este artigo não apresenta novos tempos medidos.

Conversões implícitas básicas de arrays para spans antecedem C# 14. C# 14 veio com .NET 10 e ampliou sua integração na linguagem. allows ref struct, do C# 13, só habilita APIs genéricas que aceitam o recurso explicitamente.

Para escolher o modelo de propriedade, veja List, Span e ReadOnlySpan. Para armazenamento async, ReadOnlyMemory a partir de um array.

Fontes

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