for循环设计问题中的属性调用

Question

我今天早上与同事讨论了 for-loop-optimization。这与this question 中描述的情况差不多，但是代码是 C++/CLI，并且方法来自不同的程序集。我知道在这种情况下，编译器无法通过内联函数来优化循环。但是，主题是图像处理，调用的属性是图像的宽度和高度，即：

for (unsigned int y = 0; y < image.Height; ++y) {
    for (unsigned int x = 0; x < image.Width; ++x) {
        // Do something with pixel x,y
    }
}

对于 5M 灰度图像，该循环大约需要 450 毫秒，而在执行循环之前将宽度和高度保存到局部变量时，耗时大约 10 毫秒！ （这些数字仅用于显示差异的大小。）

当然，我们现在正走向局部变量解决方案，但我想知道上面给出的幼稚 for 循环是否真的是糟糕的设计？在编写这样的代码时，我不希望有任何真正的编译器优化，但调用 trivial 属性，如图像的宽度和高度，我希望能更快地返回它们的值。那么，整个问题难道不是由于图像库作者的糟糕设计造成的吗？使用琐碎的属性时，我不应该牺牲可读性吗？

Answer 1

我同意设计决策有点奇怪，至少表面上如此。 System.Drawing 中的许多底层数据类型都映射到本机 GDI(?) 类型，这会使简单的事情变慢。

但很可能，一旦您真正想将图像绘制到屏幕上，它会加快速度，因为在实际绘制图像时没有额外映射到本机类型。

例如Image.Height的要领；

public int Height {
    get { 
        int height;
        int status = SafeNativeMethods.Gdip.GdipGetImageHeight(new HandleRef(this, nativeImage), out height); 

        if (status != SafeNativeMethods.Gdip.Ok) 
            throw SafeNativeMethods.Gdip.StatusException(status);

        return height;
    } 
}

内联此方法不一定会提高性能，大部分时间很可能花在本机调用获取实际高度上，这就是为什么只获取一次Height 而不是循环获取（在本例中为设计）让事情变得更快。