前言 在記憶體當道的日子里,無論什麼時候都要考慮這些代碼是否會影響程式性能呢? 在現在的世界里,幾乎不會去考慮用了幾百毫秒,可是在特別的場景了,往往這幾百毫米確影響了整個項目的快慢。 通過瞭解這兩者之間的性能差異,希望幫助大家在合適的場景里選擇正確的編碼。 實例 c public class Poin ...
前言
在記憶體當道的日子里,無論什麼時候都要考慮這些代碼是否會影響程式性能呢?
在現在的世界里,幾乎不會去考慮用了幾百毫秒,可是在特別的場景了,往往這幾百毫米確影響了整個項目的快慢。
通過瞭解這兩者之間的性能差異,希望幫助大家在合適的場景里選擇正確的編碼。
實例
public class PointClass
{
public int X { get; set; }
public int Y { get; set; }
public PointClass(int x, int y)
{
X = x;
Y = y;
}
}
public class PointClassFinalized : PointClass
{
public PointClassFinalized(int x, int y) : base(x, y)
{
}
~PointClassFinalized()
{
// added a finalizer to slow down the GC
}
}
public struct PointStruct
{
public int X { get; set; }
public int Y { get; set; }
public PointStruct(int x, int y)
{
X = x;
Y = y;
}
}
public class StructsTest : PerformanceTest
{
protected override bool MeasureTestA()
{
// access array elements
var list = new PointClassFinalized[Iterations];
for (int i = 0; i < Iterations; i++)
{
list[i] = new PointClassFinalized(i, i);
}
return true;
}
protected override bool MeasureTestB()
{
// access array elements
var list = new PointClass[Iterations];
for (int i = 0; i < Iterations; i++)
{
list[i] = new PointClass(i, i);
}
return true;
}
protected override bool MeasureTestC()
{
// access array elements
var list = new PointStruct[Iterations];
for (int i = 0; i < Iterations; i++)
{
list[i] = new PointStruct(i, i);
}
return true;
}
}
有一個PointClass
和一個 PointStruct
,這兩者用於存放X 和Y 兩個變數,而且還有一個 PointClassFinalized
。
方法 MeasureTestA
創建了100萬個 PointClassFinalized
實例
方法 MeasureTestB
創建了100萬個 PointClass
實例
方法 MeasureTestC
創建了100萬個 PointStruct
實例
您認為哪種方法最快?
MeasureTestB
和 MeasureTestC
這兩個方法的唯一不同在於一個是創建類 一個是創建結構。
MeasureTestC
僅在17毫秒內完成分配並運行,比 MeasureTestB
方法快8.6倍!
為什麼會出現這樣的事情,這裡發生了什麼?
不同的在於結構和類如何存儲在記憶體中。
下麵是 PointClass
實例 記憶體佈局:
該列表是一個局部變數,存放在堆棧中。引用堆上的一組 PointClass
實例
PointClass
是一個引用類型,存放在堆上。
該列表僅維護一個數組,指向存儲在堆上 PointClass
實例。
觀察到上圖的黃色箭頭,在堆上引用了很多實例。
數組是一組相同的對象,MeasureTestB
這個方法是將一組相同的對象存放在數組中。
當訪問指定數組元素時,.NET運行時需要檢索對象引用,然後“跟隨”引用以獲取PointClass
實例。
當數組元素超出範圍時,.NET垃圾收集器就會開始回收PointClass
對象記憶體,在 MeasureTestA
方法中 的PointClassFinalized
類 其實增加了額外時間。
.NET Framework在單個線程上運行所有終結器,線程必須在垃圾回收器可以回收記憶體之前依次處理1,000,000個對象。
可以看到MeasureTestA
比MeasureTestB
慢1.7倍。
我們來看看 PointStruct
的記憶體佈局:
結構是值類型,所有 PointStruct
實例都存儲在數組本身中。堆上只有一個對象。
初始化數組,.NET運行庫可以將X和Y值直接寫入數組裡。無需在堆上創建新對象,也不需要引用它。
當訪問指定數組元素時,.NET運行時可以直接檢索結構。
當超出範圍時,.NET垃圾回收器只需要處理單個對象。
總結
我們總要使用結構嗎?要分情況看:
- 當您存儲超過30-40個位元組的數據時,請使用類。
- 存儲引用類型時,請使用類。
- 當您存儲多於幾千個實例時,請使用類。
- 如果列表是長的生命周期的,請使用類。
- 在所有其他情況下,使用結構。