c# - 为什么 OfType<> 比 Cast<> 快？

Question

回答以下问题: How to convert MatchCollection to string array

给定两个 Linq 表达式:

var arr = Regex.Matches(strText, @"\b[A-Za-z-']+\b")
    .OfType<Match>() //OfType
    .Select(m => m.Groups[0].Value)
    .ToArray();

和

var arr = Regex.Matches(strText, @"\b[A-Za-z-']+\b")
    .Cast<Match>() //Cast
    .Select(m => m.Groups[0].Value)
    .ToArray();

OfType<> 由用户 Alex 进行了基准测试稍微快一点(并由我自己确认)。

这对我来说似乎违反直觉，因为我认为 OfType<> 必须同时进行"is"比较，和 转换 (T)。

任何关于为什么会这样的启发将不胜感激:)

Answer 1

我的基准测试与您的基准测试不一致。

我运行了与 Alex 相同的基准测试并得到了相反的结果。然后我稍微调整了基准并再次观察到 Cast比 OfType 快.

内容不多，但我相信 Cast确实有优势，因为它的迭代器更简单。 (没有 is 检查。)

编辑:实际上经过一些进一步的调整我设法得到了 Cast比 OfType 快 50 倍.

<罢工>

以下是迄今为止我发现的最大差异的基准测试代码:

Stopwatch sw1 = new Stopwatch();
Stopwatch sw2 = new Stopwatch();

var ma = Enumerable.Range(1, 100000).Select(i => i.ToString()).ToArray();

var x = ma.OfType<string>().ToArray();
var y = ma.Cast<string>().ToArray();

for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
    if (i%2 == 0)
    {
        sw1.Start();
        var arr = ma.OfType<string>().ToArray();
        sw1.Stop();
        sw2.Start();
        var arr2 = ma.Cast<string>().ToArray();
        sw2.Stop();
    }
    else
    {
        sw2.Start();
        var arr2 = ma.Cast<string>().ToArray();
        sw2.Stop();
        sw1.Start();
        var arr = ma.OfType<string>().ToArray();
        sw1.Stop();
    }
}
Console.WriteLine("OfType: " + sw1.ElapsedMilliseconds.ToString());
Console.WriteLine("Cast: " + sw2.ElapsedMilliseconds.ToString());
Console.ReadLine();

我所做的调整:

• 在开始时执行“生成字符串列表”工作一次，然后“具体化”它。
• 在开始计时之前执行每个操作之一 - 我不确定这是否有必要，但我认为这意味着 JITter 会事先生成代码，而不是在我们计时时生成代码？
• 多次执行每个操作，而不是一次。
• 改变顺序以防产生差异。

在我的机器上这导致 Cast 大约需要 350 毫秒OfType ~18000ms .

我认为最大的不同是我们不再计算多长时间 MatchCollection寻找下一场比赛。 (或者，在我的代码中， int.ToString() 需要多长时间。)这大大降低了信噪比。

编辑:正如 sixlettervariables 所指出的，造成这种巨大差异的原因是 Cast如果可以类型转换整个元素，它会短路并且不会费心类型转换单个元素 IEnumerable .当我从使用 Regex.Matches 切换时到数组以避免测量正则表达式处理时间，我还切换到使用可类型转换的东西 IEnumerable<string>从而激活了这个短路。当我更改基准以禁用此短路时，我比 Cast 获得了轻微 优势。而不是大量。