ZLinq: LINQ-Bibliothek ohne Speicherallokation

Yoshifumi Kawai hat die Bibliothek ZLinq veröffentlicht, die für .NET konzipiert ist und verspricht, das Problem der Speicherallokationen beim Arbeiten mit LINQ zu lösen. Basierend auf Strukturen und Generics erreicht ZLinq null Allokationen, was eine bedeutende Verbesserung gegenüber bestehenden Implementierungen darstellt. Die Bibliothek bietet daher nicht nur LINQ-Features für Standard-Typen, sondern unterstützt auch LINQ für Span<T>, SIMD sowie Baumstrukturen wie Dateisysteme und JSON-Objekte.

Mit mehr als 3000 GitHub-Stars seit der Veröffentlichung, hebt sich ZLinq durch seine vollständige Abdeckung aller Methoden und Overloads in .NET 10 hervor, inklusive neuer Features wie Shuffle, RightJoin und LeftJoin. Ziel war es, eine praktikable Lösung zu schaffen, die auch in Bezug auf Leistung und Benutzerfreundlichkeit überzeugt. Während viele frühere Implementierungen durch einen extremen Anstieg der Assembly-Grösse oder mangelnde Operatorabdeckung gekennzeichnet waren, verfolgt ZLinq das Ziel, nicht nur Allokationen zu reduzieren, sondern auch eine verbesserte Leistung durch Optimierungen wie SIMD (Single Instruction, Multiple Data) zu erreichen.

Die Nutzung ist denkbar einfach: Ein einfacher Aufruf von AsValueEnumerable() erlaubt die nahtlose Integration in bestehende LINQ-Abfragen. Ein Beispiel für die Verwendung könnte folgendermassen aussehen:

using ZLinq;
var seq = source.AsValueEnumerable() // nur diese Zeile hinzufügen
  .Where(x => x % 2 == 0)
  .Select(x => x * 3);
  foreach (var item in seq) {
    // Verarbeitung
  }

Zusätzlich enthält ZLinq einen Source Generator, der die Möglichkeit bietet, die Integration zu automatisieren, ohne dass der Aufruf von AsValueEnumerable() erforderlich ist.

Leistungsbenchmarks zeigen, dass ZLinq in vielen praktischen Szenarien bessere Leistungen erbringt als die traditionellen LINQ-Implementierungen, insbesondere bei mehrfachen Methodenaufrufen. Beispielsweise zeigen Tests, dass ZLinq, auch wenn es strukturell nicht in der Lage ist, in bestimmten Fällen zu gewinnen, in den meisten praktischen Anwendungsfällen die Nase vorn hat.

Zusätzlich zu seinen technischen Stärken setzt sich Yoshifumi Kawai auch dafür ein, den Open-Source-Standort in der .NET-Community zu verbessern; er teilt seine Erfahrungen über die Entwicklung von ZLinq und appelliert an die Community, Verständnis für gelegentliche Verzögerungen bei der Wartung von Open-Source-Projekten aufzubringen. Kawai plant, langfristig an der Verbesserung und Weiterentwicklung von ZLinq zu arbeiten und hofft auf eine positive Resonanz innerhalb der Entwicklergemeinschaft.