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技術(shù)頻道 - ASP.NET編程

asp.net(c#) foreach和for速度比較

作者:admin 時間:2022-7-4 17:8:28 瀏覽:

asp.net(c#)中foreach和for循環(huán)的性能差異表現(xiàn)在它們的速度快慢上，在這篇文章中，我們探討一下這兩者的細(xì)微差異。

asp.net(c#) foreach和for速度比較

讓我們看一下下面的代碼：

foreach (var item in Enumerable.Range(0, 128))
{
  Console.WriteLine(item);
}

foreach 在編譯器中會被轉(zhuǎn)換為以下代碼：

IEnumerator<int> enumerator = Enumerable.Range(0, 128).GetEnumerator();
try
 {
   while (enumerator.MoveNext())
   {
     int item = enumerator.Current;
     Console.WriteLine(item);
   }
 }
finally
 {
  if (enumerator != null)
  {
   enumerator.Dispose();
  }
}

可以看到，foreach執(zhí)行的整個過程：

創(chuàng)建一個新對象，它被稱為Creator。
每次迭代都會調(diào)用 MoveNext 方法。
每次迭代都會訪問 Current 屬性。

不過，它并不像聽起來那么容易。

C#/CLR 可能會在運(yùn)行時執(zhí)行優(yōu)化，使代碼運(yùn)行得更快。

數(shù)組是一種深度集成到 CLR 中的類型，CLR 為這種類型提供了許多優(yōu)化。FOREACH 循環(huán)是一個可迭代的實(shí)體，這是性能的一個關(guān)鍵方面。在本文后面，我們將討論如何在 Array.ForEach 靜態(tài)方法和 List.ForEach 方法的幫助下遍歷數(shù)組和列表。

測試方法

static double ArrayForWithoutOptimization(int[] array)
{
   int sum = 0;
   var watch = Stopwatch.StartNew();
   for (int i = 0; i < array.Length; i++)
     sum += array[i];
    watch.Stop();
    return watch.Elapsed.TotalMilliseconds;
}

static double ArrayForWithOptimization(int[] array)
{
   int length = array.Length;
   int sum = 0;
   var watch = Stopwatch.StartNew();
    for (int i = 0; i < length; i++)
      sum += array[i];
    watch.Stop();
     return watch.Elapsed.TotalMilliseconds;
}

static double ArrayForeach(int[] array)
{
  int sum = 0;
  var watch = Stopwatch.StartNew();
   foreach (var item in array)
    sum += item;
  watch.Stop();
  return watch.Elapsed.TotalMilliseconds;
}

static double ArrayForEach(int[] array)
{
  int sum = 0;
  var watch = Stopwatch.StartNew();
  Array.ForEach(array, i => { sum += i; });
  watch.Stop();
  return watch.Elapsed.TotalMilliseconds;
}

測試條件：

“優(yōu)化代碼”選項(xiàng)已打開。
元素的數(shù)量等于 100 000 000（在數(shù)組和列表中）。
PC 規(guī)格：Intel Core i-5 和 8 GB RAM。

數(shù)組

該圖顯示 FOR 和 FOREACH 在遍歷數(shù)組時花費(fèi)相同的時間。也是因?yàn)镃LR優(yōu)化將FOREACH轉(zhuǎn)換為FOR，并以數(shù)組的長度作為最大迭代邊界。不管數(shù)組長度是否緩存（使用FOR時），結(jié)果都差不多。

聽起來可能很奇怪，但是緩存數(shù)組長度可能會影響性能。在使用Array.Length 作為迭代邊界時，JIT 測試索引是否命中循環(huán)之外的右邊界。此檢查僅執(zhí)行一次。

破壞這種優(yōu)化非常容易。緩存變量的情況幾乎沒有優(yōu)化。

Array.foreach展示了最差的結(jié)果。它的實(shí)現(xiàn)非常簡單：

public static void ForEach<T>(T[] array, Action<T> action)
 {
  for (int index = 0; index < array.Length; ++index)
    action(array[index]);
 }

那為什么它運(yùn)行這么慢？它在引擎蓋下使用 FOR。原因在于調(diào)用 ACTION 委托。事實(shí)上，每次迭代都會調(diào)用一個方法，這會降低性能。此外，委托的調(diào)用速度沒有我們希望的那么快。

列表

結(jié)果完全不同。迭代列表時，FOR 和 FOREACH 顯示不同的結(jié)果。沒有優(yōu)化。FOR（緩存列表長度）顯示最佳結(jié)果，而 FOREACH 慢 2 倍以上。這是因?yàn)樗诤笈_處理 MoveNext 和 Current。List.ForEach 和 Array.ForEach 顯示最差的結(jié)果。代表總是被虛擬調(diào)用。此方法的實(shí)現(xiàn)如下所示：

public void ForEach(Action<T> action)
{
  int num = this._version;
   for (int index = 0; index < this._size && num == this._version; ++index)
     action(this._items[index]);
   if (num == this._version)
     return;
   ThrowHelper.ThrowInvalidOperationException(ExceptionResource.InvalidOperation_EnumFailedVersion);
}

每次迭代都會調(diào)用 Action 委托。它還檢查列表是否更改，如果更改，則拋出異常。

List 內(nèi)部使用基于數(shù)組的模型，而 ForEach 方法使用數(shù)組索引進(jìn)行迭代，這比使用索引器快得多。