我知道c#中实例化的值类型数组会自动填充该类型的默认值(例如bool为false, int为0,等等)。

是否有一种方法来自动填充一个不是默认的种子值的数组?无论是在创建或之后的内置方法(如Java的Arrays.fill())?假设我想要一个默认为true的布尔数组,而不是false。是否有一个内置的方法来做到这一点,或者你只需要通过一个for循环迭代数组?

 // Example pseudo-code:
 bool[] abValues = new[1000000];
 Array.Populate(abValues, true);

 // Currently how I'm handling this:
 bool[] abValues = new[1000000];
 for (int i = 0; i < 1000000; i++)
 {
     abValues[i] = true;
 }

必须遍历数组并将每个值“重置”为true似乎效率不高。还有其他方法吗?也许通过翻转所有值?

在输入这个问题并思考之后,我猜默认值只是c#在幕后处理这些对象的内存分配的结果,所以我想这可能是不可能的。但我还是想确定一下!


当前回答

下面是System.Collections.BitArray的另一个方法,它有这样的构造函数。

bool[] result = new BitArray(1000000, true).Cast<bool>().ToArray();

or

bool[] result = new bool[1000000];
new BitArray(1000000, true).CopyTo(result, 0);

其他回答

不幸的是,我不认为有一个直接的方法,但我认为你可以为数组类写一个扩展方法来做到这一点

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        int[] arr = new int[1000];
        arr.Init(10);
        Array.ForEach(arr, Console.WriteLine);
    }
}

public static class ArrayExtensions
{
    public static void Init<T>(this T[] array, T defaultVaue)
    {
        if (array == null)
            return;
        for (int i = 0; i < array.Length; i++)
        {
            array[i] = defaultVaue;
        }
    }
}

如果你使用的是。net Core, . net Standard >= 2.1,或者依赖于系统。内存包,你也可以使用Span<T>.Fill()方法:

var valueToFill = 165;
var data = new int[100];

data.AsSpan().Fill(valueToFill);

// print array content
for (int i = 0; i < data.Length; i++)
{
    Console.WriteLine(data[i]);
}

https://dotnetfiddle.net/UsJ9bu

我有点惊讶没有人做了非常简单,但超快的SIMD版本:

  public static void PopulateSimd<T>(T[] array, T value) where T : struct
  {
     var vector = new Vector<T>(value);
     var i = 0;
     var s = Vector<T>.Count;
     var l = array.Length & ~(s-1);
     for (; i < l; i += s) vector.CopyTo(array, i);
     for (; i < array.Length; i++) array[i] = value;
  }

基准测试:(数据来自于Framework 4.8,但Core3.1在统计上是相同的)

|     Method |       N |           Mean |          Error |        StdDev | Ratio | RatioSD |
|----------- |-------- |---------------:|---------------:|--------------:|------:|--------:|
| DarthGizka |      10 |      25.975 ns |      1.2430 ns |     0.1924 ns |  1.00 |    0.00 |
|       Simd |      10 |       3.438 ns |      0.4427 ns |     0.0685 ns |  0.13 |    0.00 |
|            |         |                |                |               |       |         |
| DarthGizka |     100 |      81.155 ns |      3.8287 ns |     0.2099 ns |  1.00 |    0.00 |
|       Simd |     100 |      12.178 ns |      0.4547 ns |     0.0704 ns |  0.15 |    0.00 |
|            |         |                |                |               |       |         |
| DarthGizka |    1000 |     201.138 ns |      8.9769 ns |     1.3892 ns |  1.00 |    0.00 |
|       Simd |    1000 |     100.397 ns |      4.0965 ns |     0.6339 ns |  0.50 |    0.00 |
|            |         |                |                |               |       |         |
| DarthGizka |   10000 |   1,292.660 ns |     38.4965 ns |     5.9574 ns |  1.00 |    0.00 |
|       Simd |   10000 |   1,272.819 ns |     68.5148 ns |    10.6027 ns |  0.98 |    0.01 |
|            |         |                |                |               |       |         |
| DarthGizka |  100000 |  16,156.106 ns |    366.1133 ns |    56.6564 ns |  1.00 |    0.00 |
|       Simd |  100000 |  17,627.879 ns |  1,589.7423 ns |   246.0144 ns |  1.09 |    0.02 |
|            |         |                |                |               |       |         |
| DarthGizka | 1000000 | 176,625.870 ns | 32,235.9957 ns | 1,766.9637 ns |  1.00 |    0.00 |
|       Simd | 1000000 | 186,812.920 ns | 18,069.1517 ns | 2,796.2212 ns |  1.07 |    0.01 |

可以看到,在小于10000个元素时速度要快得多,超过10000个元素时速度仅略慢。

这里给出的许多答案都可以归结为一个循环,每次初始化数组中的一个元素,它没有利用设计为一次操作内存块的CPU指令。

. net Standard 2.1(在撰写本文时的预览版中)提供了Array.Fill(),这有助于在运行时库中实现高性能(尽管到目前为止,. net Core似乎还没有利用这种可能性)。

For those on earlier platforms, the following extension method outperforms a trivial loop by a substantial margin when the array size is significant. I created it when my solution for an online code challenge was around 20% over the allocated time budget. It reduced the runtime by around 70%. In this case, the array fill was performed inside another loop. BLOCK_SIZE was set by gut feeling rather than experiment. Some optimizations are possible (e.g. copying all bytes already set to the desired value rather than a fixed-size block).

internal const int BLOCK_SIZE = 256;
public static void Fill<T>(this T[] array, T value)
{
    if (array.Length < 2 * BLOCK_SIZE)
    {
        for (int i = 0; i < array.Length; i++) array[i] = value;
    }
    else
    {
        int fullBlocks = array.Length / BLOCK_SIZE;
        // Initialize first block
        for (int j = 0; j < BLOCK_SIZE; j++) array[j] = value;
        // Copy successive full blocks
        for (int blk = 1; blk < fullBlocks; blk++)
        {
            Array.Copy(array, 0, array, blk * BLOCK_SIZE, BLOCK_SIZE);
        }

        for (int rem = fullBlocks * BLOCK_SIZE; rem < array.Length; rem++)
        {
            array[rem] = value;
        }
    }
}

在你创建数组的地方创建一个私有类,它有一个getter和setter。除非你需要数组中的每个位置都是唯一的,比如随机,然后使用int?作为一个数组,然后get如果位置等于空,则填充该位置并返回新的随机值。

IsVisibleHandler
{

  private bool[] b = new bool[10000];

  public bool GetIsVisible(int x)
  {
  return !b[x]
  }

  public void SetIsVisibleTrueAt(int x)
  {
  b[x] = false //!true
  }
}

或使用

public void SetIsVisibleAt(int x, bool isTrue)
{
b[x] = !isTrue;
}

作为二传手。