C# 效能最佳化之斤斤計較篇 二

接上篇繼續，本文的完整原始碼也在上篇文章中。

枚舉數組和普通枚舉效能差異

有些人可能知道，.net在處理枚舉時，對於數組有特別的最佳化，所以，當枚舉的集合是一個數組時，效能會好些。例如下面的測試代碼：

 1     class C1 { 2  3         public void Do1() { 4             int[] array = { 1, 2, 3, 4 }; 5             for (int i = 0; i < int.MaxValue/100; i++) { 6                 DoIt1(array); 7             } 8         } 9 10         private void DoIt1<T>(IEnumerable<T> array) {11             foreach (var item in array) {12 13             }14         }15 16         public void Do2() {17             int[] array = { 1, 2, 3, 4 };18             for (int i = 0; i < int.MaxValue/100; i++) {19                 DoIt2(array);20             }21         }22 23         private void DoIt2(int[] array) {24             foreach (var item in array) {25 26             }27         }28     }

 

第23行的方法中，編譯器提前已知是一個數組的枚舉，所以會最佳化指令。那麼，到底這種最佳化差距有多大呢？我需要實驗一下。

第一個是Do1的結果，第二個是Do2的結果，顯而易見，差距還是相當大的，為什麼呢？從反編譯的IL代碼來看，第一個方法使用標準的GetEnumerator機制，需要建立執行個體，而且要調用Current和MoveNext兩個方法，更何況，Array的GetValue實現實在不夠快。而第二個方法使用了for的機制，無需建立執行個體，不斷累加和一個判斷語句即可，效能當然高了。

在Linq to Object中，其實是有這樣考慮的代碼的。例如：

public static IEnumerable<TResult> Select<TSource, TResult>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, TResult> selector){    if (source == null)    {        throw Error.ArgumentNull("source");    }    if (selector == null)    {        throw Error.ArgumentNull("selector");    }    if (source is Enumerable.Iterator<TSource>)    {        return ((Enumerable.Iterator<TSource>)source).Select<TResult>(selector);    }    if (source is TSource[])    {        return new Enumerable.WhereSelectArrayIterator<TSource, TResult>((TSource[])source, null, selector);    }    if (source is List<TSource>)    {        return new Enumerable.WhereSelectListIterator<TSource, TResult>((List<TSource>)source, null, selector);    }    return new Enumerable.WhereSelectEnumerableIterator<TSource, TResult>(source, null, selector);}

 

 

建立類和結構的效能差異以及屬性和欄位的效能差異

下面我還要實驗建立類執行個體和結構類型，其效能差異到底有多大？會不會.net的記憶體回收超級厲害，基本上差異不大呢？當然，我也順手測試了訪問屬性和訪問欄位的差別。

 1     class C1 { 2         public void Do1() { 3             for (int i = 0; i < int.MaxValue/10; i++) { 4                 var p = new PointClass() { X = 1, Y = 2 }; 5             } 6         } 7         public void Do2() { 8             for (int i = 0; i < int.MaxValue/10 ; i++) { 9                 var p = new PointClass2() { X = 1, Y = 2 };10             }11         }12         public void Do3() {13             for (int i = 0; i < int.MaxValue/10; i++) {14                 var p = new Point() { X = 1, Y = 2 };15             }16         }17         public void Do4() {18             for (int i = 0; i < int.MaxValue / 10; i++) {19                 var p = new Point() { XP = 1, YP = 2 };20             }21         }22     }23 24 25     class PointClass {26         public int X { get; set; }27         public int Y { get; set; }28     }29 30     class PointClass2 {31         public int X;32         public int Y;33     }34 35     struct Point {36         public int X;37         public int Y;38 39         public int XP { get { return X; } set { X = value; } }40         public int YP { get { return Y; } set { Y = value; } }41     }

 

測試結果如下：

實驗結果表明：在計算密集型的程式中，結構的建立仍然比類要高效的多，另外，屬性和欄位的訪問其效能基本相當。