Enumerable.Range 与 for 循环的性能

Question

我想知道使用Enumerable.Range 与使用foreach 循环相比，性能开销是多少。例如：

var stringArray = Enumerable.Range(0, 4).Select(i => string.Empty).ToArray();

VS.

var stringArray = new string[4];
for (int i = 0; i < formatted.Length; i++)
{
    stringArray[i] = string.Empty;
}

我发现了这些问题：

1. Why is Enumerable.Range faster than a direct yield loop?

2. Enumerable.Range implementation

3. Thoughts on foreach with Enumerable.Range vs traditional for loop

但我担心最后会出现Select，那么实际上我可能会循环两次。不过我喜欢使用Range 选项的优雅。

Answer 1

从以下测试来看，for 的效率更高：（以毫秒为单位，相差 +-3 毫秒 - 这微不足道..）

var watch = System.Diagnostics.Stopwatch.StartNew();
var stringArra1y = Enumerable.Range(0, 4).Select(i => string.Empty).ToArray();
watch.Stop();
Console.WriteLine(watch.ElapsedTicks); //3305

watch = System.Diagnostics.Stopwatch.StartNew();
var stringArray2 = new string[4];
for (int i = 0; i < stringArray2.Length; i++)
{
    stringArray2[i] = string.Empty;
}
watch.Stop();
Console.WriteLine(watch.ElapsedTicks); //1

但您可以使用.Repeat 代替Enumerable.Range().Select：

var watch = System.Diagnostics.Stopwatch.StartNew();
var stringArra1y = Enumerable.Repeat(string.Empty, 4).ToArray();
watch.Stop();
Console.WriteLine(watch.ElapsedTicks); //391

在说完上面的通知之后，你在这里谈论的是非常小的集合（4 项）。在较大的集合中，特别是如果您删除 .ToArray()，它的行为就不一样了：

var watch = System.Diagnostics.Stopwatch.StartNew();
var stringArra1y = Enumerable.Repeat(string.Empty, 100000);
watch.Stop();
Console.WriteLine(watch.ElapsedTicks); //360


watch = System.Diagnostics.Stopwatch.StartNew();
var stringArray2 = new string[100000];
for (int i = 0; i < stringArray2.Length; i++)
{
    stringArray2[i] = string.Empty;
}
watch.Stop();
Console.WriteLine(watch.ElapsedTicks); //1335

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但我担心最后的 Select 可能会循环两次

查看Reference Source，.Range 和Repeat 都是用yield return 实现的：

static IEnumerable<int> RangeIterator(int start, int count) {
     for (int i = 0; i < count; i++) yield return start + i;
}

所以它也是延迟执行的，就像.Select 意味着它不会循环两次。

并不是说使用Stopwatch 每次运行都会返回不同的结果，但总体思路如上所示

IMO，尤其是在小型集合的情况下，为了提高可读性而不是这些微小的性能改进。当您已经遇到性能问题时，只有在获得更大的鱼之后（例如在List<> 上嵌套for 循环而不是使用HashSet<>），才可以处理这样的事情。

Answer 2

在我非常简单的测试中，对于 1 000 000 个字符串，for 循环的速度似乎快了 38 毫秒。

static void Main(string[] args)
        {
            var start = DateTime.Now;
            EnTest();
            var end = DateTime.Now;

            var firstResult = end - start;
            Console.WriteLine("Difference for Enumerable: {0}ms", firstResult.Milliseconds);

            GC.Collect();
            Thread.Sleep(2000);

            var secondStart = DateTime.Now;
            ArTest();
            var secondEnd = DateTime.Now;

            var secondResult = secondEnd - secondStart;
            Console.WriteLine("Difference for loop: {0}ms", secondResult.Milliseconds);

            var globalResult = firstResult - secondResult;
            Console.WriteLine("Difference between tests: {0}ms", globalResult.Milliseconds);

            Console.ReadKey();
        }

        public static void EnTest()
        {
            var stringArray = Enumerable.Range(0, 1000000).Select(i => string.Empty).ToArray();
        }

        public static void ArTest()
        {
            var stringArray = new string[1000000];
            for (int i = 0; i < stringArray.Length; i++)
            {
                stringArray[i] = string.Empty;
            }
        }