在c# / VB.NET/。哪个循环运行得更快,for还是foreach?

自从很久以前我读到for循环比foreach循环工作得快,我就认为它适用于所有集合、泛型集合、所有数组等。

我搜索了谷歌,找到了几篇文章,但大多数都是不确定的(阅读文章评论),而且是开放式的。

理想的情况是列出每种情况以及最佳解决方案。

例如(这只是一个例子):

用于迭代1000+的数组 字符串- for比foreach好 对于迭代IList(非泛型)字符串- foreach更好 比

在网上找到了一些相同的参考资料:

由Emmanuel Schanzer撰写的原创文章 CodeProject FOREACH Vs. FOR 博客——去博客还是不去博客,这是个问题 ASP。NET论坛- NET 1.1 c# for vs foreach

(编辑)

除了可读性之外,我对事实和数据真的很感兴趣。在某些应用中,最后一英里的性能优化确实很重要。


当前回答

“有没有什么论据可以帮助我说服他使用for循环是可以接受的?”

不,如果你的老板事无巨细地告诉你应该使用哪种编程语言结构,你就真的没什么可说的了。对不起。

其他回答

请记住,for循环和foreach-循环并不总是等价的。如果列表更改,列表枚举器将抛出异常,但使用普通的for循环并不总是会得到该警告。如果列表在错误的时间更改,甚至可能会得到不同的异常。

我之前测试过,结果是for循环比foreach循环快得多。原因很简单,foreach循环首先需要为集合实例化一个IEnumerator。

一种强大而精确的测量时间的方法是使用BenchmarkDotNet库。

在下面的示例中,我在for/foreach上对1,000,000,000个整数记录进行了循环,并使用BenchmarkDotNet进行了测量:

using BenchmarkDotNet.Attributes;
using BenchmarkDotNet.Running;

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        BenchmarkRunner.Run<LoopsBenchmarks>();
    }
}

[MemoryDiagnoser]
public class LoopsBenchmarks
{
    private List<int> arr = Enumerable.Range(1, 1_000_000_000).ToList();

    [Benchmark]
    public void For()
    {
        for (int i = 0; i < arr.Count; i++)
        {
            int item = arr[i];
        }
    }

    [Benchmark]
    public void Foreach()
    {
        foreach (int item in arr)
        {
        }
    }
}

结果如下:

结论

在上面的例子中,我们可以看到for循环比foreach循环略快。我们还可以看到两者使用相同的内存分配。

这和大多数“哪个更快”的问题有相同的两个答案:

1)如果你不测量,你就不知道。

2)(因为…)视情况而定。

这取决于“MoveNext()”方法的代价,相对于“this[int index]”方法的代价,对于你要迭代的IEnumerable的类型(或类型)。

“foreach”关键字是一系列操作的简写——它在IEnumerable上调用GetEnumerator()一次,每次迭代调用MoveNext()一次,它做一些类型检查,等等。最可能影响性能度量的是MoveNext()的成本,因为它被调用了O(N)次。可能便宜,但也可能不便宜。

“for”关键字看起来更容易预测,但在大多数“for”循环中,你会发现类似“collection[index]”这样的东西。这看起来像是一个简单的数组索引操作,但它实际上是一个方法调用,其开销完全取决于迭代的集合的性质。可能便宜,但也可能不便宜。

如果集合的底层结构本质上是一个链表,MoveNext是非常便宜的,但是索引器可能有O(N)成本,使得“for”循环的真正成本为O(N*N)。

有很好的理由选择foreach循环而不是for循环。如果你可以使用foreach循环,你的老板说你应该这样做是对的。

然而,并不是每次迭代都是简单地按顺序逐个遍历列表。如果他是禁止的,是的,那是错误的。

如果我是你,我会把你所有的for循环转化成递归。这样可以教会他,对你来说也是很好的脑力锻炼。