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我已经使用 BenchmarkDotNet
实现了以下基准测试:
public class ForVsFillVsEnumerable
{
private bool[] data;
[Params(10, 100, 1000)]
public int N;
[GlobalSetup]
public void Setup()
{
data = new bool[N];
}
[Benchmark]
public void Fill()
{
Array.Fill(data, true);
}
[Benchmark]
public void For()
{
for (int i = 0; i < data.Length; i++)
{
data[i] = true;
}
}
[Benchmark]
public void EnumerableRepeat()
{
data = Enumerable.Repeat(true, N).ToArray();
}
}
结果是:
BenchmarkDotNet=v0.11.3, OS=Windows 10.0.17763.195 (1809/October2018Update/Redstone5)
Intel Core i7-8700K CPU 3.70GHz (Coffee Lake), 1 CPU, 12 logical and 6 physical cores
.NET Core SDK=2.2.200-preview-009648
[Host] : .NET Core 2.2.0 (CoreCLR 4.6.27110.04, CoreFX 4.6.27110.04), 64bit RyuJIT
Core : .NET Core 2.2.0 (CoreCLR 4.6.27110.04, CoreFX 4.6.27110.04), 64bit RyuJIT
Job=Core Runtime=Core
Method | N | Mean | Error | StdDev | Median | Ratio | Rank |
----------------- |----- |-----------:|-----------:|------------:|-----------:|------:|-----:|
Fill | 10 | 3.675 ns | 0.2550 ns | 0.7150 ns | 3.331 ns | 1.00 | 1 |
| | | | | | | |
For | 10 | 6.615 ns | 0.3928 ns | 1.1581 ns | 6.056 ns | 1.00 | 1 |
| | | | | | | |
EnumerableRepeat | 10 | 25.388 ns | 1.0451 ns | 2.9307 ns | 24.170 ns | 1.00 | 1 |
| | | | | | | |
Fill | 100 | 50.557 ns | 2.0766 ns | 6.1229 ns | 46.690 ns | 1.00 | 1 |
| | | | | | | |
For | 100 | 64.330 ns | 4.0058 ns | 11.8111 ns | 59.442 ns | 1.00 | 1 |
| | | | | | | |
EnumerableRepeat | 100 | 81.784 ns | 4.2407 ns | 12.5039 ns | 75.937 ns | 1.00 | 1 |
| | | | | | | |
Fill | 1000 | 447.016 ns | 15.4420 ns | 45.5312 ns | 420.239 ns | 1.00 | 1 |
| | | | | | | |
For | 1000 | 589.243 ns | 51.3450 ns | 151.3917 ns | 495.177 ns | 1.00 | 1 |
| | | | | | | |
EnumerableRepeat | 1000 | 519.124 ns | 21.3580 ns | 62.9746 ns | 505.573 ns | 1.00 | 1 |
最初我猜想 Array.Fill
做了一些优化,使其性能优于 for
循环,但后来我检查了 . NET Core source code查看 Array.Fill
实现非常简单:
public static void Fill<T>(T[] array, T value)
{
if (array == null)
{
ThrowHelper.ThrowArgumentNullException(ExceptionArgument.array);
}
for (int i = 0; i < array.Length; i++)
{
array[i] = value;
}
}
性能足够接近,但似乎 Fill
始终比 for
快一点,即使在引擎盖下它是完全相同的代码。你能解释为什么吗?或者我只是错误地阅读了结果?
最佳答案
我对 Enumerable.Repeat()
感到惊讶,这与我最初的想法相反,它的扩展性非常好。无论如何,回答你的问题:当你使用 For()
时,你重复访问一个类成员,而当调用 Array.Fill()
时,你只获得它的地址一次。
令我更惊讶的是,编译器没有检测并优化 this 但要读取类成员的值,您需要 ldarg.0
来获取 this< 的值
然后 ldfld ForVsFillVsEnumerable.data
获取它的实际地址。在 ForVsFillVsEnumerable.Fill()
中,这只完成一次以调用 Array.Fill()
。
你可以检查这个写你自己的填充函数:
[Benchmark]
public void For2()
{
ForImpl(data);
}
private static void ForImpl(bool[] data)
{
for (int i = 0; i < data.Length; i++)
{
data[i] = true;
}
}
注 1:无论性能如何,使用库函数总是更好,因为它可能会受益于 future 的优化(例如,他们可能决定为 Array.Fill()
添加特定的重载并使用 native 代码实现它们 - 对于某些架构 - 普通的 memset()
非常快)。
注意 2:如果循环代码太小(而且太快),我会避免使用小向量(10 或 100 项)来测量任何东西,因为设置适当的测试环境以可靠地测量几纳秒的差异是极其困难的.我认为 1000(甚至 100,000)是开始的最低限度(即使在这种情况下,很多其他东西也会发挥相关作用......)除非你的真实世界用例是 10/100......在那种情况下,我会尝试测量一个更大的算法,其中这种差异更加明显(如果不是,那么你不应该在意)。
关于c# - C# for 循环和 Array.Fill 之间的性能差异,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/54096317/
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