C# 性能优化之斤斤计较篇 二

接上篇继续，本文的完整源代码也在上篇文章中。

枚举数组和普通枚举性能差异

有些人可能知道，.net在处理枚举时，对于数组有特别的优化，所以，当枚举的集合是一个数组时，性能会好些。例如下面的测试代码：

    class C1 {

        public void Do1() {
            int[] array = { 1, 2, 3, 4 };
            for (int i = 0; i < int.MaxValue/100; i++) {
                DoIt1(array);
            }
        }

        private void DoIt1<T>(IEnumerable<T> array) {
            foreach (var item in array) {

            }
        }

        public void Do2() {
            int[] array = { 1, 2, 3, 4 };
            for (int i = 0; i < int.MaxValue/100; i++) {
                DoIt2(array);
            }
        }

        private void DoIt2(int[] array) {
            foreach (var item in array) {

            }
        }
    }

第23行的方法中，编译器提前已知是一个数组的枚举，所以会优化指令。那么，到底这种优化差距有多大呢？我需要试验一下。

第一个是Do1的结果，第二个是Do2的结果，显而易见，差距还是相当大的，为什么呢？从反编译的IL代码来看，第一个方法使用标准的GetEnumerator机制，需要创建实例，而且要调用Current和MoveNext两个方法，更何况，Array的GetValue实现实在不够快。而第二个方法使用了for的机制，无需创建实例，不断累加和一个判断语句即可，性能当然高了。

在Linq to Object中，其实是有这样考虑的代码的。例如：

public static IEnumerable<TResult> Select<TSource, TResult>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, TResult> selector)
{
    if (source == null)
    {
        throw Error.ArgumentNull("source");
    }
    if (selector == null)
    {
        throw Error.ArgumentNull("selector");
    }
    if (source is Enumerable.Iterator<TSource>)
    {
        return ((Enumerable.Iterator<TSource>)source).Select<TResult>(selector);
    }
    if (source is TSource[])
    {
        return new Enumerable.WhereSelectArrayIterator<TSource, TResult>((TSource[])source, null, selector);
    }
    if (source is List<TSource>)
    {
        return new Enumerable.WhereSelectListIterator<TSource, TResult>((List<TSource>)source, null, selector);
    }
    return new Enumerable.WhereSelectEnumerableIterator<TSource, TResult>(source, null, selector);
}

创建类和结构的性能差异以及属性和字段的性能差异

下面我还要试验创建类实例和结构类型，其性能差异到底有多大？会不会.net的垃圾回收超级厉害，基本上差异不大呢？当然，我也顺手测试了访问属性和访问字段的差别。

    class C1 {
        public void Do1() {
            for (int i = 0; i < int.MaxValue/10; i++) {
                var p = new PointClass() { X = 1, Y = 2 };
            }
        }
        public void Do2() {
            for (int i = 0; i < int.MaxValue/10 ; i++) {
                var p = new PointClass2() { X = 1, Y = 2 };
            }
        }
        public void Do3() {
            for (int i = 0; i < int.MaxValue/10; i++) {
                var p = new Point() { X = 1, Y = 2 };
            }
        }
        public void Do4() {
            for (int i = 0; i < int.MaxValue / 10; i++) {
                var p = new Point() { XP = 1, YP = 2 };
            }
        }
    }


    class PointClass {
        public int X { get; set; }
        public int Y { get; set; }
    }

    class PointClass2 {
        public int X;
        public int Y;
    }

    struct Point {
        public int X;
        public int Y;

        public int XP { get { return X; } set { X = value; } }
        public int YP { get { return Y; } set { Y = value; } }
    }

测试结果如下：

实验结果表明：在计算密集型的程序中，结构的创建仍然比类要高效的多，另外，属性和字段的访问其性能基本相当。