對比C#中for和foreach循環(huán)的性能
筆者在看了《Effective C#》了解到foreach循環(huán),使用foreach循環(huán)語句,它會編譯為不同的代碼,自動將每一個操作數(shù)強制轉(zhuǎn)換為正確的類型。
大家先來看看如下三個循環(huán):
- int[] foo = new int[100];
- 1, foreach (int i in foo)
- Console.WriteLine(i.ToString());
- 2,for(int index=0;index Console.WriteLine(foo[index].ToString());
- 3,int len=foo.Length;
- for(int index=0;index Console.WriteLine(foo[index].ToString());
這三個循環(huán)是我在看《Effective C#》中看到的,發(fā)現(xiàn)書中說第三個循環(huán)和如下代碼等效,經(jīng)過使用ILDasm.exe工具查看IL代碼發(fā)現(xiàn)這個說法并不正確:
- int len=foo.Length;
- for(int index=0;index
- {
- if(index
- Console.WriteLine(foo[index].ToString());
- else
- throw new IndexOutOfRangeException();
- }
書中的看法是數(shù)組的邊界測試會被執(zhí)行兩次(編譯器生成的代碼一次,JIT編譯階段還要執(zhí)行一次檢查),但是的確沒有在IL代碼中發(fā)現(xiàn)C#的編譯器生成類似的邏輯,所以這個說法有問題!
一般C++轉(zhuǎn)過來的程序員都很喜歡這樣寫循環(huán),認為這樣就不會每一次循環(huán)都計算一次Length屬性的值了,可以帶來性能上的提升!經(jīng)查看IL代碼,實際情況也就是如此!
但是,這樣寫會帶來另外的問題,那就是破壞了JIT對代碼的進行的優(yōu)化,這樣的寫法在每一次循環(huán)中都要做數(shù)組的邊界檢查,這樣也帶來了性能上的損失,而且這個損失要比每次計算Length要大,如果我們按第二種寫法,JIT只在第一次循環(huán)之前檢查一次數(shù)組界限(JIT這種優(yōu)化只針對f循環(huán)中訪問一維0基數(shù)組,并且索引是0和Length之間的元素)
看來JIT不喜歡我們這樣幫助他優(yōu)化代碼,這樣反而破壞了JIT本身的優(yōu)化!
我們再來看看第一種寫法和第二種寫法,通過查看IL代碼,他們生成的代碼比較類似,差別是使用foreach循環(huán)是把數(shù)組元素放到i變量里!
C#編譯器對第一種寫法(使用foreach循環(huán))針對數(shù)組做了特殊的處理,并沒有像其他集合那樣在內(nèi)部使用迭代器,這里如果使用迭代器的話會導(dǎo)致裝箱和拆箱操作,這樣會帶來性能上的損失!看來C#編譯器總是可以為foreach生成很高效率的代碼,而且可以帶來很多其他的好處,例如簡化代碼的編寫,或是將來把foo變成其他集合 而foreach循環(huán)不必修改(使用for循環(huán)必須修改代碼),操作數(shù)強制類型轉(zhuǎn)換等.
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