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
很容易测量…
在少量的紧循环处理代码中，我知道长度是固定的，我使用数组来进行额外的微小优化;如果你使用索引器/ for表单，数组可以稍微快一点——但是IIRC认为这取决于数组中数据的类型。但除非你需要进行微观优化，否则尽量保持简单，使用List<T>等。
当然，这只适用于读取所有数据的情况;对于基于键的查找，字典会更快。
下面是我使用“int”的结果(第二个数字是一个校验和，以验证它们都做了相同的工作):
(修改bug)
List/for: 1971ms (589725196)
Array/for: 1864ms (589725196)
List/foreach: 3054ms (589725196)
Array/foreach: 1860ms (589725196)
基于试验台:
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: {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: {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++)
{
foreach (int i in arr)
{
chk += i;
}
}
watch.Stop();
Console.WriteLine("Array/foreach: {0}ms ({1})", watch.ElapsedMilliseconds, chk);
Console.ReadLine();
}
}
其他回答
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。
[另见此问题]
我修改了Marc的答案，使用实际的随机数，在所有情况下都做同样的工作。
结果:
for foreach
Array : 1575ms 1575ms (+0%)
List : 1630ms 2627ms (+61%)
(+3%) (+67%)
(Checksum: -1000038876)
在VS 2008 SP1下编译为发行版。在Q6600@2.40GHz、. net 3.5 SP1上运行而不进行调试。
代码:
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
List<int> list = new List<int>(6000000);
Random rand = new Random(1);
for (int i = 0; i < 6000000; i++)
{
list.Add(rand.Next());
}
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: {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: {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++)
{
foreach (int i in arr)
{
chk += i;
}
}
watch.Stop();
Console.WriteLine("Array/foreach: {0}ms ({1})", watch.ElapsedMilliseconds, chk);
Console.WriteLine();
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!
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();
}
}
因为我有一个类似的问题，这让我快速开始。
我的问题更具体一点，'自反数组实现的最快方法是什么'
Marc Gravell所做的测试显示了很多，但并不是确切的访问时间。他的计时还包括对数组和列表的循环。因为我还提出了第三个我想测试的方法，一个“字典”，只是为了比较，我扩展了hist测试代码。
首先，我使用一个常数进行测试，这给了我一个包括循环在内的特定时间。这是一个“裸”计时，不包括实际访问。 然后我做了一个访问主题结构的测试，这给了我和“开销包括”时间，循环和实际访问。
“裸”计时和“开销包含”计时之间的差异给了我一个“结构访问”计时的指示。
但是这个时机有多准确呢?在测试窗口期间将为shure做一些时间切片。我没有关于时间切片的信息，但我假设它在测试期间是均匀分布的，在几十毫秒的数量级，这意味着计时的准确性应该在+/- 100毫秒左右的数量级。粗略估计一下?无论如何，这是一个系统测量误差的来源。
此外，测试是在“调试”模式下进行的，没有进行优化。否则，编译器可能会更改实际的测试代码。
因此，我得到两个结果，一个是标记为“(c)”的常量，一个是标记为“(n)”的访问，而“dt”的差值告诉我实际访问所花费的时间。
结果是这样的:
Dictionary(c)/for: 1205ms (600000000)
Dictionary(n)/for: 8046ms (589725196)
dt = 6841
List(c)/for: 1186ms (1189725196)
List(n)/for: 2475ms (1779450392)
dt = 1289
Array(c)/for: 1019ms (600000000)
Array(n)/for: 1266ms (589725196)
dt = 247
Dictionary[key](c)/foreach: 2738ms (600000000)
Dictionary[key](n)/foreach: 10017ms (589725196)
dt = 7279
List(c)/foreach: 2480ms (600000000)
List(n)/foreach: 2658ms (589725196)
dt = 178
Array(c)/foreach: 1300ms (600000000)
Array(n)/foreach: 1592ms (589725196)
dt = 292
dt +/-.1 sec for foreach
Dictionary 6.8 7.3
List 1.3 0.2
Array 0.2 0.3
Same test, different system:
dt +/- .1 sec for foreach
Dictionary 14.4 12.0
List 1.7 0.1
Array 0.5 0.7
通过更好地估计时间误差(如何消除由于时间切片引起的系统测量误差?)，可以对结果进行更多的讨论。
看起来List/foreach具有最快的访问速度，但它的开销非常大。
List/for和List/foreach之间的区别是奇怪的。也许涉及到兑现?
此外，对于数组的访问，使用for循环还是foreach循环并不重要。计时结果及其准确性使结果具有“可比性”。
到目前为止，使用字典是最慢的，我认为它只是因为在左边(索引器)我有一个稀疏的整数列表，而不是在这个测试中使用的范围。
下面是修改后的测试代码。
Dictionary<int, int> dict = new Dictionary<int, int>(6000000);
List<int> list = new List<int>(6000000);
Random rand = new Random(12345);
for (int i = 0; i < 6000000; i++)
{
int n = rand.Next(5000);
dict.Add(i, n);
list.Add(n);
}
int[] arr = list.ToArray();
int chk = 0;
Stopwatch watch = Stopwatch.StartNew();
for (int rpt = 0; rpt < 100; rpt++)
{
int len = dict.Count;
for (int i = 0; i < len; i++)
{
chk += 1; // dict[i];
}
}
watch.Stop();
long c_dt = watch.ElapsedMilliseconds;
Console.WriteLine(" Dictionary(c)/for: {0}ms ({1})", c_dt, chk);
chk = 0;
watch = Stopwatch.StartNew();
for (int rpt = 0; rpt < 100; rpt++)
{
int len = dict.Count;
for (int i = 0; i < len; i++)
{
chk += dict[i];
}
}
watch.Stop();
long n_dt = watch.ElapsedMilliseconds;
Console.WriteLine(" Dictionary(n)/for: {0}ms ({1})", n_dt, chk);
Console.WriteLine("dt = {0}", n_dt - c_dt);
watch = Stopwatch.StartNew();
for (int rpt = 0; rpt < 100; rpt++)
{
int len = list.Count;
for (int i = 0; i < len; i++)
{
chk += 1; // list[i];
}
}
watch.Stop();
c_dt = watch.ElapsedMilliseconds;
Console.WriteLine(" List(c)/for: {0}ms ({1})", c_dt, chk);
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();
n_dt = watch.ElapsedMilliseconds;
Console.WriteLine(" List(n)/for: {0}ms ({1})", n_dt, chk);
Console.WriteLine("dt = {0}", n_dt - c_dt);
chk = 0;
watch = Stopwatch.StartNew();
for (int rpt = 0; rpt < 100; rpt++)
{
for (int i = 0; i < arr.Length; i++)
{
chk += 1; // arr[i];
}
}
watch.Stop();
c_dt = watch.ElapsedMilliseconds;
Console.WriteLine(" Array(c)/for: {0}ms ({1})", c_dt, 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();
n_dt = watch.ElapsedMilliseconds;
Console.WriteLine("Array(n)/for: {0}ms ({1})", n_dt, chk);
Console.WriteLine("dt = {0}", n_dt - c_dt);
chk = 0;
watch = Stopwatch.StartNew();
for (int rpt = 0; rpt < 100; rpt++)
{
foreach (int i in dict.Keys)
{
chk += 1; // dict[i]; ;
}
}
watch.Stop();
c_dt = watch.ElapsedMilliseconds;
Console.WriteLine("Dictionary[key](c)/foreach: {0}ms ({1})", c_dt, chk);
chk = 0;
watch = Stopwatch.StartNew();
for (int rpt = 0; rpt < 100; rpt++)
{
foreach (int i in dict.Keys)
{
chk += dict[i]; ;
}
}
watch.Stop();
n_dt = watch.ElapsedMilliseconds;
Console.WriteLine("Dictionary[key](n)/foreach: {0}ms ({1})", n_dt, chk);
Console.WriteLine("dt = {0}", n_dt - c_dt);
chk = 0;
watch = Stopwatch.StartNew();
for (int rpt = 0; rpt < 100; rpt++)
{
foreach (int i in list)
{
chk += 1; // i;
}
}
watch.Stop();
c_dt = watch.ElapsedMilliseconds;
Console.WriteLine(" List(c)/foreach: {0}ms ({1})", c_dt, chk);
chk = 0;
watch = Stopwatch.StartNew();
for (int rpt = 0; rpt < 100; rpt++)
{
foreach (int i in list)
{
chk += i;
}
}
watch.Stop();
n_dt = watch.ElapsedMilliseconds;
Console.WriteLine(" List(n)/foreach: {0}ms ({1})", n_dt, chk);
Console.WriteLine("dt = {0}", n_dt - c_dt);
chk = 0;
watch = Stopwatch.StartNew();
for (int rpt = 0; rpt < 100; rpt++)
{
foreach (int i in arr)
{
chk += 1; // i;
}
}
watch.Stop();
c_dt = watch.ElapsedMilliseconds;
Console.WriteLine(" Array(c)/foreach: {0}ms ({1})", c_dt, chk);
chk = 0;
watch = Stopwatch.StartNew();
for (int rpt = 0; rpt < 100; rpt++)
{
foreach (int i in arr)
{
chk += i;
}
}
watch.Stop();
n_dt = watch.ElapsedMilliseconds;
Console.WriteLine("Array(n)/foreach: {0}ms ({1})", n_dt, chk);
Console.WriteLine("dt = {0}", n_dt - c_dt);
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