假设你需要有一个整数列表/数组,你需要频繁迭代,我的意思是非常频繁。原因可能各不相同,但可以说这是在一个大容量处理的最内部循环的核心。
通常情况下,人们会选择使用列表(List),因为它们在大小上具有灵活性。最重要的是,msdn文档声称列表在内部使用数组,并且应该执行得一样快(快速查看Reflector证实了这一点)。尽管如此,还是有一些开销。
有人测量过吗?在一个列表中迭代6M次是否与数组相同?
假设你需要有一个整数列表/数组,你需要频繁迭代,我的意思是非常频繁。原因可能各不相同,但可以说这是在一个大容量处理的最内部循环的核心。
通常情况下,人们会选择使用列表(List),因为它们在大小上具有灵活性。最重要的是,msdn文档声称列表在内部使用数组,并且应该执行得一样快(快速查看Reflector证实了这一点)。尽管如此,还是有一些开销。
有人测量过吗?在一个列表中迭代6M次是否与数组相同?
当前回答
由于List<>在内部使用数组,因此基本性能应该是相同的。为什么这个列表可能会稍微慢一些,有两个原因:
要在列表中查找元素,调用list方法,该方法在底层数组中进行查找。所以你需要一个额外的方法调用。另一方面,编译器可能会识别出这一点,并优化“不必要的”调用。 如果编译器知道数组的大小,它可能会做一些特殊的优化,而对于一个未知长度的列表,它就不能这样做。如果列表中只有几个元素,这可能会带来一些性能改进。
要检查它是否对您有任何影响,最好将发布的计时函数调整为您计划使用的大小列表,并查看您的特殊情况的结果如何。
其他回答
对于@Marc Gravell的回答,我有两点需要澄清。
测试是在。net 6 x64版本中完成的。
测试代码结束。
数组和列表没有以相同的方式测试
为了在相同条件下测试array和List,还需要修改for。
for (int i = 0; i < arr.Length; i++)
新版本:
int len = arr.Length;
for (int i = 0; i < len; i++)
瓶颈列表/foreach:
List (List/foreach测试)的瓶颈是可以修复的。
改为:
list.ForEach(x => chk += x);
在Windows 10 pro 21H1 x64的笔记本电脑上测试运行,内核为i7-10510U
List/for Count out: 1495ms (589725196)
List/for Count in: 1706ms (589725196)
Array/for Count out: 945ms (589725196)
Array/for Count in: 1072ms (589725196)
List/foreach: 2114ms (589725196)
List/foreach fixed: 1210ms (589725196)
Array/foreach: 1179ms (589725196)
结果解释
数组/for比原始测试快。(减少12%)
List/foreach fixed比List/for快。
List/foreach fixed接近Array/foreach。
这个测试我已经运行了几次。结果改变了,但数量级保持不变。
这个测试的结果表明,您确实必须对性能有很大的需求才能强制使用Array。
根据用于操作List的方法,性能可以除以2。
这个测试是局部的。没有随机存取、直接存取、写存取测试等。
是我弄错了什么地方,还是你有其他提高性能的想法?
测试代码:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
static class Program
{
static void Main()
{ List<int> list = new List<int>(6000000);
Random rand = new Random(12345);
for (int i = 0; i < 6000000; i++)
{
list.Add(rand.Next(5000));
}
int[] arr = list.ToArray();
int chk = 0;
Stopwatch watch = Stopwatch.StartNew();
for (int rpt = 0; rpt < 100; rpt++)
{
int len = list.Count;
for (int i = 0; i < len; i++)
{
chk += list[i];
}
}
watch.Stop();
Console.WriteLine("List/for Count out: {0}ms ({1})", watch.ElapsedMilliseconds, chk);
chk = 0;
Stopwatch watch = Stopwatch.StartNew();
for (int rpt = 0; rpt < 100; rpt++)
{
for (int i = 0; i < list.Count; i++)
{
chk += list[i];
}
}
watch.Stop();
Console.WriteLine("List/for Count in: {0}ms ({1})", watch.ElapsedMilliseconds, chk);
chk = 0;
watch = Stopwatch.StartNew();
for (int rpt = 0; rpt < 100; rpt++)
{
int len = arr.Length;
for (int i = 0; i < len; i++)
{
chk += arr[i];
}
}
watch.Stop();
Console.WriteLine("Array/for Count out: {0}ms ({1})", watch.ElapsedMilliseconds, chk);
chk = 0;
watch = Stopwatch.StartNew();
for (int rpt = 0; rpt < 100; rpt++)
{
for (int i = 0; i < arr.Length; i++)
{
chk += arr[i];
}
}
watch.Stop();
Console.WriteLine("Array/for Count in: {0}ms ({1})", watch.ElapsedMilliseconds, chk);
chk = 0;
watch = Stopwatch.StartNew();
for (int rpt = 0; rpt < 100; rpt++)
{
foreach (int i in list)
{
chk += i;
}
}
watch.Stop();
Console.WriteLine("List/foreach: {0}ms ({1})", watch.ElapsedMilliseconds, chk);
chk = 0;
watch = Stopwatch.StartNew();
for (int rpt = 0; rpt < 100; rpt++)
{
list.ForEach(i => chk += i);
}
watch.Stop();
Console.WriteLine("List/foreach fixed: {0}ms ({1})", watch.ElapsedMilliseconds, chk);
chk = 0;
watch = Stopwatch.StartNew();
for (int rpt = 0; rpt < 100; rpt++)
{
foreach (int i in arr)
{
chk += i;
}
}
watch.Stop();
Console.WriteLine("Array/foreach: {0}ms ({1})", watch.ElapsedMilliseconds, chk);
Console.ReadLine();
}
}
在一些简短的测试中,我发现两者的结合在我所谓的合理密集数学中会更好:
类型:<双[]>列表
时间:00:00:05.1861300
类型:列表<列表<double>>
时间:00:00:05.7941351
类型:double[行*列]
时间:00:00:06.0547118
运行代码:
int rows = 10000;
int columns = 10000;
IMatrix Matrix = new IMatrix(rows, columns);
Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
stopwatch.Start();
for (int r = 0; r < Matrix.Rows; r++)
for (int c = 0; c < Matrix.Columns; c++)
Matrix[r, c] = Math.E;
for (int r = 0; r < Matrix.Rows; r++)
for (int c = 0; c < Matrix.Columns; c++)
Matrix[r, c] *= -Math.Log(Math.E);
stopwatch.Stop();
TimeSpan ts = stopwatch.Elapsed;
Console.WriteLine(ts.ToString());
我真希望我们有一些顶尖的硬件加速矩阵类,就像。net团队用system . numbers . vectors类做的那样!
c#可能是最好的ML语言,只要在这方面多做一些工作!
实际上,如果在循环中执行一些复杂的计算,那么数组索引器与列表索引器的性能可能会非常小,最终,这无关紧要。
static long[] longs = new long[500000];
static long[] longs2 = {};
static List<long> listLongs = new List<long> { };
static void Main(string[] args)
{
Console.CursorVisible = false;
Stopwatch time = new Stopwatch();
time.Start();
for (int f = 50000000; f < 50255000; f++)
{
listLongs.Add(f);
}
//List Time: 1ms Count : 255000
Console.WriteLine("List Time: " + time.ElapsedMilliseconds + " | Count: " + listLongs.Count());
time.Restart();
time.Start();
for (long i = 1; i < 500000; i++)
{
longs[i] = i * 200;
}
//Array Time: 2ms Length: 500000 (Unrealistic Data)
Console.WriteLine("Array Time: " + time.ElapsedMilliseconds + " | Length: " + longs.Length);
time.Restart();
time.Start();
for (int i = 50000000; i < 50055000; i++)
{
longs2 = longs2.Append(i).ToArray();
}
//Array Time: 17950ms Length: 55000
Console.WriteLine("Array Append Time: " + time.ElapsedMilliseconds + " | Length: " + longs2.Length);
Console.ReadLine();
}
Type | Time | Len |
---|---|---|
Array | 2ms | 500000 |
List | 1ms | 255000 |
Array Append | 17950ms | 55000 |
如果您计划不断地向数组中添加少量数据,那么list更快
这实际上取决于你将如何使用数组。
测量结果很好,但是根据您在内部循环中所做的具体操作,您将得到显著不同的结果。衡量你自己的情况。如果您正在使用多线程,那么这本身就不是一个简单的活动。