在C#中,引用数组变量是否较慢?

我有一个整数数组,我正在循环它们:

for (int i = 0; i < data.Length; i++) { // do a lot of stuff here using data[i] } 

如果我做:

 for (int i = 0; i < data.Length; i++) { int value = data[i]; // do a lot of stuff with value instead of data[i] } 

是否有任何表现收益/损失?

根据我的理解,直接访问C / C ++数组元素,即整数的n元素数组具有长度为n * sizeof(int)的连续内存块,而程序访问元素i通过执行类似* data [i]的操作= * data [0] +(i * sizeof(int))。 (请原谅我滥用符号,但你理解我的意思。)

所以这意味着C / C ++在引用数组变量时应该没有性能增益/损失。

C#怎么样? C#有一堆额外的开销,如data.Length,data.IsSynchronized,data.GetLowerBound(),data.GetEnumerator()。

显然,C#数组与C / C ++数组不同。

那么判决是什么? 我应该存储int value = data [i]并使用值,还是没有性能影响?

是的 ,由于每次访问arrays的边界检查都会导致性能下降。

,你很可能不需要担心它。

是的,您可以存储该值并使用该值。 不,这不是因为性能问题,而是因为它使代码更具可读性(恕我直言)。


顺便说一下,JIT编译器可能会优化冗余检查,因此并不意味着您实际上会检查每次调用。 不管怎样,你可能不值得花时间去担心它; 只是使用它,如果它成为一个瓶颈,你总是可以回去使用unsafe块。

你可以吃蛋糕,也可以吃。 在许多情况下,抖动优化器可以轻松确定数组索引访问是安全的,而不需要进行检查。 你问题中的任何for循环就是这样一种情况,jitter知道索引变量的范围。 并且知道再次检查它是没有意义的。

您可以看到的唯一方法是生成的机器代码。 我将给出一个带注释的例子:

  static void Main(string[] args) { int[] array = new int[] { 0, 1, 2, 3 }; for (int ix = 0; ix < array.Length; ++ix) { int value = array[ix]; Console.WriteLine(value); } } Starting at the for loop, ebx has the pointer to the array: for (int ix = 0; ix < array.Length; ++ix) { 00000037 xor esi,esi ; ix = 0 00000039 cmp dword ptr [ebx+4],0 ; array.Length < 0 ? 0000003d jle 0000005A ; skip everything int value = array[ix]; 0000003f mov edi,dword ptr [ebx+esi*4+8] ; NO BOUNDS CHECK !!! Console.WriteLine(value); 00000043 call 6DD5BE38 ; Console.Out 00000048 mov ecx,eax ; arg = Out 0000004a mov edx,edi ; arg = value 0000004c mov eax,dword ptr [ecx] ; call WriteLine() 0000004e call dword ptr [eax+000000BCh] for (int ix = 0; ix < array.Length; ++ix) { 00000054 inc esi ; ++ix 00000055 cmp dword ptr [ebx+4],esi ; array.Length > ix ? 00000058 jg 0000003F ; loop 

数组索引发生在地址00003f,ebx有数组指针,esi是索引,8是对象中数组元素的偏移量。 请注意如何不再针对数组边界检查esi值。 它的运行速度与C编译器生成的代码一样快。

你已经写过两种方式。 两种方式运行,测量它。 那你就知道了。

但我认为你更喜欢使用副本,而不是总是直接使用数组元素,只是因为以这种方式编写代码更容易 ,特别是如果你有很多涉及该特定值的操作。

编译器只能在此处执行公共子表达式优化,如果它可以certificate该数组不被其他线程或在循环内调用的任何方法(包括委托)访问,那么自己创建本地副本可能更好。

但是可读性应该是您的主要关注点,除非此循环执行了很多次。

所有这些在C和C ++中也是如此 – 索引到数组将比访问局部变量慢。

作为旁注,您建议的优化并不好: value是关键字,请选择其他变量名称。

不太确定,但如果要多次使用它,存储值可能不会有什么坏处。 你也可以使用foreach语句:)