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在for循环中声明的变量是否会影响循环的性能？

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我已经完成了我的作业并且发现重复保证，无论是在for循环内部还是外部声明变量，它在性能上都没有区别，它实际上编译为完全相同的MSIL . 但是我一直在摆弄它，并发现在循环中移动变量声明确实会导致相当大的一致性能增益 .

我已经编写了一个小型控制台测试类来测量这种效果 . 我初始化一个静态 double[] 数组项，两个方法对它执行循环操作，将结果写入静态 double[] 数组缓冲区 . 最初，我的方法是那些我注意到差异的方法，即复数的大小计算 . 对于长度为1000000的项目数组运行这些100次，我得到的变量（6 double 变量）在循环内的运行时间一直较低：例如，32,83±0,64 ms v 43,44使用Intel Core 2 Duo @ 2.66 GHz的老式配置为±0.45 ms . 我尝试以不同的顺序执行它们，但它没有影响结果 .

然后我意识到计算复数的大小远非最小的工作示例，并测试了两个更简单的方法：

static void Square1()
    {
        double x;

        for (int i = 0; i < buffer.Length; i++) {
            x = items[i];
            buffer[i] = x * x;
        }
    }


    static void Square2()
    {
        for (int i = 0; i < buffer.Length; i++) {
            double x;
            x = items[i];
            buffer[i] = x * x;
        }
    }

有了这些，结果就出现了另一种方式：在循环外声明变量似乎更有利： Square1() 的默认值为7.07±0.43 ms， Square2() 为12.07±0.51 ms .

我不熟悉ILDASM，但我已经拆解了这两种方法，唯一的区别似乎是局部变量的初始化：

.locals init ([0] float64 x,
       [1] int32 i,
       [2] bool CS$4$0000)

在 Square1() 诉

.locals init ([0] int32 i,
       [1] float64 x,
       [2] bool CS$4$0000)

在 Square2() . 根据它， stloc.1 在另一个中是 stloc.0 ，反之亦然 . 在更复杂的幅度计算中，MSIL代码甚至代码大小也不同，我在外部声明代码中看到 stloc.s i ，其中内部声明代码中有 stloc.0 .

那怎么可能呢？我忽略了什么或者它是真正的效果吗？如果是，它可以在长循环的性能上产生显着差异，所以我认为值得讨论 .

非常感谢您的想法 .

编辑：我忽略的一件事是在发布之前在几台计算机上测试它 . 我现在已经在i5上运行它了 results are nearly identical for the two methods. 对于发布这样一个误导性的观察，我道歉 .

c# for-loop variable-declaration

2 回答

  • 1

    任何值得盐的C＃编译器都会为您执行此类微优化 . 如果必要，仅在范围外泄漏变量 .

    因此，如果可能，请将 double x; 保留在循环内部 .

    就个人而言，如果 items[i] 是普通的数据阵列访问，那么我会写 buffer[i] = items[i] * items[i]; . C和C会对此进行优化，但我不会't think C# does (yet); your disassembly implies that it doesn't .

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  • 5

    分析垃圾收集器对这两种变体的作用将会很有趣 .

    我可以想象，在第一种情况下，在循环运行时不收集变量 x ，因为它是在外部范围内声明的 .

    在第二种情况下， x 上的所有句柄将在每次迭代时被删除 .

    也许您再次使用新的C＃4.6 GC.TryStartNoGCRegion 和 GC.EndNoGCRegion 运行测试，以查看性能影响是否源于GC .

    Prevent .NET Garbage collection for short period of time

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