空数组初始化的性能差异

Question

最近，我一直在进行性能/内存优化，并且一直坚持使用泛型方法初始化空数组的空数组初始化：

泛型空数组类的代码实现：

    public static class EmptyArray<T>
    {
        public static readonly T[] Instance;

        static EmptyArray()
        {
            Instance = new T[0];
        }
    }

因此，无论何时创建任何类型的空数组，它都被称为：

var emptyStringArray = EmptyArray<string>.Instance;

这种空数组声明已经在代码库的许多地方完成。我很困惑使用时性能会有什么不同：

var emptyStringArray = new string[0];

我已经问过上面的代码作者，他回复了我：

基本上，所有空数组都是只读的，并且等于一 另一个，这意味着您可以使用相同的实例（这将是 在运行时根据需要延迟创建）......这应该减少 分配总数，减少内存使用和GC压力，以及 应该会有所改善

不过，我无法理解 EmptyArray Instance 如何提高数组声明的性能。

使用以下方法的代码是否有任何性能差异：

第一种方法：

var emptyStrArr = EmptyArray<string>.Instance;
var emptyFooArr = EmptyArray<Foo>.Instance;
var emptyBarArr = EmptyArray<Bar>.Instance;

第二种方法：

var emptyStrArr = new string[0];
var emptyFooArr = new Foo[0];
var emptyBarArr = new Bar[0];

Answer 1

在第一个代码中，static 构造函数只执行一次。所以你只是创建一个数组并一直使用它。在第二个代码中，您每次都创建一个数组实例。这就是区别。

改变构造函数可以看得更清楚：

static EmptyArray()
{
   Instance = new T[0];
   Console.WriteLine("Array of "+ typeof(T) + " is created.");
}

var s = EmptyArray<string>.Instance;
s = EmptyArray<string>.Instance;
s = EmptyArray<string>.Instance;

var i = EmptyArray<int>.Instance;
i = EmptyArray<int>.Instance;

// output:
// Array of System.String is created.
// Array of System.Int32 is created.

Answer 2

这个：

var emptyStringArray = new string[0];

每次调用时都会创建一个空字符串数组的新实例，并带有所有相关的内存分配开销，而这个：

public static class EmptyArray<T>
    {
        public static readonly T[] Instance;

        static EmptyArray()
        {
            Instance = new T[0];
        }
    }

无论您调用多少次Instance 字段，都只创建一个空字符串数组的实例。

Answer 3

只是为了说明这如何提高性能和内存，你可以试试这个

using System;

namespace ConsoleApplication11
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var str = EmptyArray<string>.Instance;
            var intTest = EmptyArray<int>.Instance;
            var intTest1 = EmptyArray<int>.Instance;  
            var str1 = EmptyArray<string>.Instance;
            Console.WriteLine(str.GetType());
            Console.WriteLine(intTest.GetType());
            if (ReferenceEquals(str,str1))
            {
                Console.WriteLine("References are equals");
            }
            if (ReferenceEquals(intTest,intTest1))             
            {
                Console.WriteLine("References are equals");
            }

        }
    }

    public static class EmptyArray<T>
    {
        public static readonly T[] Instance;

        static EmptyArray()
        {
            Instance =  new T[0];
        }
    }
}

您可以看到即使对于值类型也不需要其他分配，并且考虑到对象的分配和销毁会消耗时间和内存，您可以通过这样做来增强您的代码