c# - 为什么 LINQ 中的 LastOrDefault(predicate) 比 FirstOrDefault(predicate) 更快

Question

简介

今天在测试某些 LinQ 函数的性能差异时，我注意到 LastOrDefault(predicate) 几乎总是比 FirstOrDefault(predicate) 快，这让我有点吃惊感兴趣，所以我写了一些测试用例，来测试这两个功能。

我创建了一个从 1 到 1 百万的 integer 值列表，如下所示:

List<int> l = new List<int>();
for (int i = 1; i <= 1000000; i++)
  {
    l.Add(i);
  }

然后写了2个方法first()和last()

 static void first(List<int> l)
{
  int e = l.FirstOrDefault(x => x == 500000);
  int z = l.FirstOrDefault(x => x == 500000);
  int d = l.FirstOrDefault(x => x == 500000);
  int v = l.FirstOrDefault(x => x == 500000);
  int f = l.FirstOrDefault(x => x == 500000);
}

我在一个 for 循环中运行了 1000 次，设置了一个断点，条件是在最后一次迭代后停止，但在我测试的每一个案例中，LastOrDefault 都更快。

测试用例

• 两者都设置为列表中间的一个元素(LastOrDefault 几乎快了一倍)
• 两者都设置为列表中具有相同距离的元素(例如 250k 和 750k)- 同样 LastOrDefault 更快
• 切换我的方法调用顺序(在 First() 之前调用 Last())- 没有区别
• 用各自的列表运行两者，而不是在同一个列表上运行两者(同样没有区别)
• 运行一个，关闭应用程序，重新打开，运行另一个(仍然是 LastOrDefault 更快)
• 将谓词设置为不在列表中的元素(仍然相同)
• 将谓词更改为 multipe 符合条件的对象(仍然相同)

• 创建降序列表而不是升序列表(没有区别)

  .Net核心版本:3.0

由于调试器可能不准确，我用这段代码再次尝试:

  Console.WriteLine(DateTime.Now + ":" + DateTime.Now.Millisecond);
  for (int i = 0; i < 1000; i++)
  {
    first(l);
  }
  Console.WriteLine(DateTime.Now + ":" + DateTime.Now.Millisecond);
  for (int i = 0; i < 1000; i++)
  {
    last(l);
  }
  Console.WriteLine(DateTime.Now + ":" + DateTime.Now.Millisecond);

FirstOrDefault 返回 34 秒，LastOrDefault 返回 23 秒

问题

为什么 LastOrDefault 在我所有的测试用例中都比 FirstOrDefault 快得多？

Answer 1

steve16351在已删除的评论中指出，在 .NET Core 中，Last具有以下优化:

if (source is IList<TSource> list)
{
    for (int i = list.Count - 1; i >= 0; --i)
    {
        TSource result = list[i];
        if (predicate(result))
        {
            found = true;
            return result;
        }
    }
}

但是First不会并最终运行:

foreach (TSource element in source)
{
    if (predicate(element))
    {
        found = true;
        return element;
    }
}

很可能索引器访问列表元素比使用 foreach 和迭代器更快。相比之下，.NET Standard 没有针对 Last 的优化。 ，而不是遍历完整的输入，Last 的运行速度比您预期的 First 慢。