c# - 在 C# 中用零初始化浮点列表

Question

我想用 zeros(0.0) 初始化 N 个对象的列表。我想这样做:

var TempList = new List<float>(new float[(int)(N)]);

有没有更好(更有效)的方法来做到这一点？

Answer 1

您当前的解决方案创建一个数组，其唯一目的是用零初始化一个列表，然后丢弃该数组。这可能看起来效率不高。然而，正如我们将要看到的，它实际上非常有效!

这是一个不创建中间数组的方法:

int n = 100;

var list = new List<float>(n);

for (int i = 0; i < n; ++i)
    list.Add(0f);

或者，您可以使用 Enumerable.Repeat() 提供 0f "n"次，如下所示:

var list = new List<float>(n);
list.AddRange(Enumerable.Repeat(0f, n));

但这两种方法都比较慢!

这是一个用于计时的小测试应用程序。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.Linq;

namespace Demo
{
    public class Program
    {
        private static void Main()
        {
            var sw = new Stopwatch();

            int n = 1024*1024*16;
            int count = 10;
            int dummy = 0;

            for (int trial = 0; trial < 4; ++trial)
            {
                sw.Restart();

                for (int i = 0; i < count; ++i)
                    dummy += method1(n).Count;

                Console.WriteLine("Enumerable.Repeat() took " + sw.Elapsed);
                sw.Restart();

                for (int i = 0; i < count; ++i)
                    dummy += method2(n).Count;

                Console.WriteLine("list.Add() took " + sw.Elapsed);
                sw.Restart();

                for (int i = 0; i < count; ++i)
                    dummy += method3(n).Count;

                Console.WriteLine("(new float[n]) took " + sw.Elapsed);

                Console.WriteLine("\n");
            }
        }

        private static List<float> method1(int n)
        {
            var list = new List<float>(n);
            list.AddRange(Enumerable.Repeat(0f, n));
            return list;
        }

        private static List<float> method2(int n)
        {
            var list = new List<float>(n);

            for (int i = 0; i < n; ++i)
                list.Add(0f);

            return list;
        }

        private static List<float> method3(int n)
        {
            return new List<float>(new float[n]);
        }
    }
}

这是我的 RELEASE 构建结果:

Enumerable.Repeat() took 00:00:02.9508207
list.Add() took 00:00:01.1986594
(new float[n]) took 00:00:00.5318123

事实证明，创建一个中间数组要快得多。但是，请注意此测试代码存在缺陷，因为它没有考虑分配中间数组(很难正确计时)引起的垃圾收集开销。

最后，有一种非常邪恶、令人讨厌的方法可以使用反射对其进行优化。但这很脆弱，将来可能无法正常工作，并且永远、永远不应该在生产代码中使用。

我在这里展示它只是出于好奇:

private static List<float> method4(int n)
{
    var list = new List<float>(n);
    list.GetType().GetField("_size", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance).SetValue(list, n);
    return list;
}

与需要半秒的下一个最快方法相比，这样做可以将时间减少到不到十分之一秒。但不要这样做。