Производительность .NET 10: SearchValues

В .NET 8 Microsoft представила SearchValues<T> — специализированный тип, оптимизирующий поиск набора значений (например, байтов или символов) внутри span. Он векторизовал поиск, делая его значительно быстрее, чем IndexOfAny.

В .NET 10 эта возможность расширена и на строки. SearchValues<string> позволяет искать несколько подстрок одновременно с впечатляющей производительностью.

Сценарий использования: разбор и фильтрация

Представьте, что вы пишете парсер или санитайзер, которому нужно проверить, содержит ли текст какое-либо слово или токен из определённого списка запрещённых.

Старый способ (медленный)

private static readonly string[] Forbidden = { "drop", "delete", "truncate" };

public bool ContainsSqlInjection(ReadOnlySpan<char> input)
{
    foreach (var word in Forbidden)
    {
        if (input.Contains(word, StringComparison.OrdinalIgnoreCase))
            return true;
    }
    return false;
}

Это O(N * M), где N — длина входной строки, а M — количество слов. Строка сканируется многократно.

Новый способ: SearchValues

С .NET 10 вы можете заранее вычислить стратегию поиска.

using System.Buffers;

// 1. Create the optimized searcher (do this once, statically)
private static readonly SearchValues<string> SqlTokens = 
    SearchValues.Create(["drop", "delete", "truncate"], StringComparison.OrdinalIgnoreCase);

public bool ContainsSqlInjection(ReadOnlySpan<char> input)
{
    // 2. Search for ANY of them in one pass
    return input.ContainsAny(SqlTokens);
}

Влияние на производительность

Внутри SearchValues.Create анализирует шаблоны.

• Если у них есть общие префиксы, строится структура наподобие trie.
• Используются алгоритмы Aho-Corasick или Teddy в зависимости от плотности шаблона.
• Применяется SIMD (AVX-512) для параллельного сопоставления нескольких символов.

Для набора из 10—20 ключевых слов SearchValues может быть в 50 раз быстрее, чем цикл или Regex.

Поиск позиции

Вы не ограничены булевой проверкой. Вы можете найти, где произошло совпадение:

int index = input.IndexOfAny(SqlTokens);
if (index >= 0)
{
    Console.WriteLine($"Found distinct token at index {index}");
}

Итог

SearchValues<string> в .NET 10 открывает высокопроизводительный поиск по тексту широкому кругу разработчиков без внешних библиотек. Если вы занимаетесь обработкой текста, анализом журналов или фильтрацией для безопасности, немедленно заменяйте циклы foreach на SearchValues.