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
如果你只是从其中一个中获得一个值(不是在循环中)，那么两者都进行边界检查(记住，你在托管代码中)，只是列表做了两次。 请参阅后面的注释，了解为什么这可能不是什么大问题。
如果你正在使用你自己的for(int int i = 0;i < x.[Length/Count];i++)则键差如下所示:
数组: 边界检查被移除 列表 执行边界检查
如果你使用foreach，关键区别如下:
数组: 没有分配对象来管理迭代 边界检查被移除 List通过一个已知为List的变量。 迭代管理变量是堆栈分配的 执行边界检查 列表通过一个已知为IList的变量。 迭代管理变量是堆分配的 执行边界检查 also Lists的值在foreach过程中不能改变，而数组的值可以改变。
边界检查通常不是什么大问题(特别是如果您在一个具有深层管道和分支预测的cpu上——这是目前大多数情况下的常态)，但只有您自己的分析才能告诉您这是否是一个问题。 如果你在代码中避免堆分配(很好的例子是库或hashcode实现)，那么确保变量类型为List而不是IList将避免这个陷阱。 和往常一样，如果重要的话。
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();
}
}
简短的回答:
在。net List中<T>和Array<T>具有相同的速度/性能，因为在。net List中是Array的包装器。
再说一遍:List在里面是数组!在。net List中<T>是其他语言中的<T>数组列表。
详细说明在哪些情况下需要使用什么:
Array need to use: So often as possible. It's fast and takes smallest RAM range for same amount information. If you know exact count of cells needed If data saved in array < 85000 b (85000/32 = 2656 elements for integer data) If needed high Random Access speed List need to use: If needed to add cells to the end of list (often) If needed to add cells in the beginning/middle of the list (NOT OFTEN) If data saved in array < 85000 b (85000/32 = 2656 elements for integer data) If needed high Random Access speed LinkedList need to use: If needed to add cells in the beginning/middle/end of the list (often) If needed only sequential access (forward/backward) If you need to save LARGE items, but items count is low. Better do not use for large amount of items, as it's use additional memory for links. If you not sure that you need LinkedList -- YOU DON'T NEED IT. Just do not use it.
更多的细节:
更多细节:
https://stackoverflow.com/a/29263914/4423545
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();
}
}
我想表演会很相似。 在使用List和Array时所涉及的开销是，恕我直言，当您向列表中添加项时，当列表必须增加它在内部使用的数组的大小时，当数组的容量达到时。
假设你有一个容量为10的List，那么一旦你想添加第11个元素，List就会增加它的容量。 可以通过将列表的Capacity初始化为它将容纳的项数来减少性能影响。
但是，为了弄清楚遍历List是否与遍历数组一样快，为什么不对其进行基准测试呢?
int numberOfElements = 6000000;
List<int> theList = new List<int> (numberOfElements);
int[] theArray = new int[numberOfElements];
for( int i = 0; i < numberOfElements; i++ )
{
theList.Add (i);
theArray[i] = i;
}
Stopwatch chrono = new Stopwatch ();
chrono.Start ();
int j;
for( int i = 0; i < numberOfElements; i++ )
{
j = theList[i];
}
chrono.Stop ();
Console.WriteLine (String.Format("iterating the List took {0} msec", chrono.ElapsedMilliseconds));
chrono.Reset();
chrono.Start();
for( int i = 0; i < numberOfElements; i++ )
{
j = theArray[i];
}
chrono.Stop ();
Console.WriteLine (String.Format("iterating the array took {0} msec", chrono.ElapsedMilliseconds));
Console.ReadLine();
在我的系统上;遍历数组需要33msec;遍历列表花费了66msec。
说实话，我没想到变化会这么大。 所以，我把我的迭代放在一个循环中:现在，我执行了1000次迭代。 结果如下:
迭代List需要67146毫秒 迭代数组需要40821毫秒
现在，变化不再那么大了，但仍然……
因此，我已经启动了。net Reflector, List类的索引器的getter看起来像这样:
public T get_Item(int index)
{
if (index >= this._size)
{
ThrowHelper.ThrowArgumentOutOfRangeException();
}
return this._items[index];
}
如您所见，当您使用List的索引器时，List会执行一次检查，检查您是否没有超出内部数组的边界。这种额外的检查是有成本的。
这是一个使用字典IEnumerable的例子:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.Linq;
static class Program
{
static void Main()
{
List<int> list = new List<int>(6000000);
for (int i = 0; i < 6000000; i++)
{
list.Add(i);
}
Console.WriteLine("Count: {0}", list.Count);
int[] arr = list.ToArray();
IEnumerable<int> Ienumerable = list.ToArray();
Dictionary<int, bool> dict = list.ToDictionary(x => x, y => true);
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 Ienumerable)
{
chk += i;
}
}
Console.WriteLine("Ienumerable/for: {0}ms ({1})", watch.ElapsedMilliseconds, chk);
chk = 0;
watch = Stopwatch.StartNew();
for (int rpt = 0; rpt < 100; rpt++)
{
foreach (int i in dict.Keys)
{
chk += i;
}
}
Console.WriteLine("Dict/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);
chk = 0;
watch = Stopwatch.StartNew();
for (int rpt = 0; rpt < 100; rpt++)
{
foreach (int i in Ienumerable)
{
chk += i;
}
}
watch.Stop();
Console.WriteLine("Ienumerable/foreach: {0}ms ({1})", watch.ElapsedMilliseconds, chk);
chk = 0;
watch = Stopwatch.StartNew();
for (int rpt = 0; rpt < 100; rpt++)
{
foreach (int i in dict.Keys)
{
chk += i;
}
}
watch.Stop();
Console.WriteLine("Dict/foreach: {0}ms ({1})", watch.ElapsedMilliseconds, chk);
Console.ReadLine();
}
}
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