c# IF性能优化

Question

对于数百万个循环，哪种方法更快？

双a、b、c、d、e、f；

1.

for (int i=0; i<1000000; i++)
{
  // simulation which changes the a,b,c,d,e,f values
  ...
  if (a>b)
  {
     if (c<d)
     {
       if (e==f)
         // do something
     }
  }
}

2.

for (int i=0; i<1000000; i++)
{
   // simulation which changes the a,b,c,d,e,f values
   ...
   if ((a>b) && (c<d) && (e==f))
     // do something
}

我在想方法 1 会更快，因为它会跳过很多 if 比较，而不是每次都比较所有 3 个变量。

Answer 1

这（可能）是一个完全不切实际的测试，但你去吧

基准测试

Mode             : Release (64Bit)
Test Framework   : .NET Framework 4.7.1

Operating System : Microsoft Windows 10 Pro
Version          : 10.0.17134

CPU Name         : Intel(R) Core(TM) i7-2600 CPU @ 3.40GHz
Description      : Intel64 Family 6 Model 42 Stepping 7

Cores (Threads)  : 4 (8)      : Architecture  : x64
Clock Speed      : 3401 MHz   : Bus Speed     : 100 MHz
L2Cache          : 1 MB       : L3Cache       : 8 MB

Benchmarks Runs : Inputs (1) * Scales (1) * Benchmarks (3) * Runs (1000) = 3,000

结果

--- Standard input --------------------------------------------------------
| Value  |   Average |   Fastest |     Cycles |  Garbage | Test |    Gain |
--- Scale 1,000,000 --------------------------------------- Time 28.630 ---
| Bit    |  9.120 ms |  8.332 ms | 31,041,747 | 7.477 KB | N/A  | 37.59 % |
| Single | 14.549 ms | 13.815 ms | 49,549,071 | 7.541 KB | N/A  |  0.45 % |
| Multi  | 14.615 ms | 13.806 ms | 49,730,909 | 7.545 KB | Base |  0.00 % |
---------------------------------------------------------------------------

测试数据

private List<Tuple<double, double, double, double, double, double>> GenerateInput(int scale)
{
   var list = Enumerable.Range(0, scale)
                        .Select(x => new Tuple<double, double, double, double, double, double>(Rand.Next(), Rand.Next(), Rand.Next(), Rand.Next(), Rand.Next(), Rand.Next()))
                        .ToList();
   return list;
}

多重

public class Multi : Benchmark<List<Tuple<double, double, double, double, double, double>>, int>
{
   protected override int InternalRun()
   {
      int i = 0;
      foreach (var item in Input)
         if (item.Item1 > item.Item2)
            if (item.Item3 < item.Item4)
               if (item.Item5 == item.Item6)
                  i++;

      return i;
   }    
}

单身

public class Single : Benchmark<List<Tuple<double, double, double, double, double, double>>, int>
{
   protected override int InternalRun()
   {
      int i = 0;
      foreach (var item in Input)
         if ((item.Item1 > item.Item2) && (item.Item3 < item.Item4) && (item.Item5 == item.Item6))
            i++;

      return i;
   }
}

比特

public class Bit : Benchmark<List<Tuple<double, double, double, double, double, double>>, int>
{
   protected override int InternalRun()
   {
      int i = 0;
      foreach (var item in Input)
         if ((item.Item1 > item.Item2) & (item.Item3 < item.Item4) & (item.Item5 == item.Item6))
            i++;

      return i;
   } 
}

Answer 2

你错了。 C# 的 && operator 使用名为 short-circuit evaluation 的东西。

很明显，在评估a && b 时，如果a 是false，则计算机不会费心评估b。

两个 sn-ps 的性能应该相同。