Ошибочное использование Dictionary замедляет поиск в 5 раз и тратит память

Технический анализ, проведённый на платформе Habr, выявил серьёзную проблему с производительностью при работе с коллекцией Dictionary в среде .NET. Когда в качестве ключей для этой коллекции используются структуры (structs), и при этом не реализован интерфейс IEquatable, каждый поиск через метод TryGetValue замедляется в 4,4–5,7 раза, а также приводит к дополнительному выделению 96 байт памяти в куче.

Проблема кроется в механизме работы Dictionary с ключами, которые по умолчанию подвергаются упаковке (boxing), если не предоставлена явная реализация для сравнения. Даже переопределение метода Equals не спасает ситуацию, поскольку упаковка происходит до его вызова. При исследовании дизассемблированного кода FindValue удалось установить, что причиной трёх операций упаковки являются именно такие сценарии, и даже использование record struct с автоматической генерацией хэша не решает эту проблему полностью.

Проведённые тесты на четырёх различных машинах и трёх средах выполнения подтвердили стабильность выявленного эффекта. Важно отметить, что данное поведение не является багом в рантайме .NET, а скорее следствием его архитектуры и требует от разработчиков осознанного подхода к реализации интерфейса IEquatable для ключей-структур, чтобы избежать неэффективного использования ресурсов.