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Por que um Span<T> nunca pode viver na heap?

Published on 2026-10-05·v1.0

Porque Span<T> é uma ref struct: ela pode guardar uma referência que aponta para o meio de um array, de um buffer stackalloc ou de memória nativa. O runtime só consegue rastrear esse tipo de referência com segurança enquanto ela fica na stack, então o compilador proíbe qualquer coisa que possa levar um span para a heap.

Question

Por que um Span<T> nunca pode viver na heap?

What It Is

Um Span<T> é uma visão sobre um bloco contíguo de memória: uma referência para o primeiro elemento mais um tamanho. Fatiar um span cria uma nova visão sobre a mesma memória, sem copiar e sem alocar. Por isso "hello world".AsSpan(6) é de graça, enquanto "hello world".Substring(6) aloca uma nova string.

A parte interessante é de onde essa memória pode vir: um array gerenciado, uma string, um buffer criado com stackalloc ou memória não gerenciada. Uma referência para o interior de um objeto (um "byref") é algo que o garbage collector só sabe tratar em posições da stack. Ela não pode existir como campo dentro de um objeto na heap.

The Rules

Para manter essa garantia, uma ref struct como Span<T>:

  • não pode ser campo de uma classe nem de uma struct comum;
  • não pode sofrer boxing, então não pode ser convertida para object nem (antes do C# 13) para uma interface;
  • não pode ser capturada por uma lambda ou por uma função local;
  • não pode estar viva através de um await ou de um yield return. Desde o C# 13 você pode declará-la em um método async ou em um iterator, mas o tempo de vida dela não pode atravessar um ponto de suspensão.

Se você precisa guardar uma visão de buffer em um campo ou mantê-la através de um await, use Memory<T>, que é uma struct comum, e chame .Span na hora em que for realmente processar os dados.

Practical Example

csharp
static int SumDigits(ReadOnlySpan<char> text)
{
    int sum = 0;
    foreach (char c in text)
        if (char.IsDigit(c)) sum += c - '0';
    return sum;
}

string input = "order-2026-10-05";
int total = SumDigits(input.AsSpan(6));   // nenhuma substring alocada

Span<byte> buffer = stackalloc byte[128]; // vive na stack, sem GC envolvido

class Holder
{
    // Span<byte> _buffer;  // erro CS8345: campo não pode ser de um tipo ref struct
    Memory<byte> _buffer;   // ok
}

Solution and Conclusion

Use Span<T> / ReadOnlySpan<T> em caminhos de código síncronos e quentes, que fatiam e fazem parsing de dados sem alocar. Quando os dados precisam sobreviver ao frame atual da stack (um campo, um método async, um callback), troque para Memory<T> e só obtenha um span no ponto em que for trabalhar com ele.

References