C# 性能優化之斤斤計較篇 二

接上篇繼續，本文的完整源代碼也在上篇文章中。

枚舉數組和普通枚舉性能差異

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

    class C1 {

        public void Do1() {
            int[] array = { 1, 2, 3, 4 };
            for (int i = 0; i < int.MaxValue/100; i++) {
                DoIt1(array);
            }
        }

        private void DoIt1<T>(IEnumerable<T> array) {
            foreach (var item in array) {

            }
        }

        public void Do2() {
            int[] array = { 1, 2, 3, 4 };
            for (int i = 0; i < int.MaxValue/100; i++) {
                DoIt2(array);
            }
        }

        private void DoIt2(int[] array) {
            foreach (var item in array) {

            }
        }
    }

 

第23行的方法中，編譯器提前已知是一個數組的枚舉，所以會優化指令。那么，到底這種優化差距有多大呢？我需要試驗一下。

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，為什么呢？從反編譯的IL代碼來看，第一個方法使用標准的GetEnumerator機制，需要創建實例，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，無需創建實例，不斷累加和一個判斷語句即可，性能當然高了。

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);
}

 

 

創建類和結構的性能差異以及屬性和字段的性能差異

下面我還要試驗創建類實例和結構類型，其性能差異到底有多大？會不會.net的垃圾回收超級厲害，基本上差異不大呢？當然，我也順手測試了訪問屬性和訪問字段的差別。

    class C1 {
        public void Do1() {
            for (int i = 0; i < int.MaxValue/10; i++) {
                var p = new PointClass() { X = 1, Y = 2 };
            }
        }
        public void Do2() {
            for (int i = 0; i < int.MaxValue/10 ; i++) {
                var p = new PointClass2() { X = 1, Y = 2 };
            }
        }
        public void Do3() {
            for (int i = 0; i < int.MaxValue/10; i++) {
                var p = new Point() { X = 1, Y = 2 };
            }
        }
        public void Do4() {
            for (int i = 0; i < int.MaxValue / 10; i++) {
                var p = new Point() { XP = 1, YP = 2 };
            }
        }
    }


    class PointClass {
        public int X { get; set; }
        public int Y { get; set; }
    }

    class PointClass2 {
        public int X;
        public int Y;
    }

    struct Point {
        public int X;
        public int Y;

        public int XP { get { return X; } set { X = value; } }
        public int YP { get { return Y; } set { Y = value; } }
    }

 

測試結果如下：

實驗結果表明：在計算密集型的程序中，結構的創建仍然比類要高效的多，另外，屬性和字段的訪問其性能基本相當。