在性能方面有什么更好的？类型[,] 还是类型[][]？

Question

在 C# 中使用二维数组 (type[,]) 还是数组数组 (type[][]) 性能更高？

特别是对于初始分配和项目访问

Answer 1

当然，如果一切都失败了……测试一下！以下给出（在控制台的“发布”中）：

Size 1000, Repeat 1000
    int[,] set: 3460
    int[,] get: 4036 (chk=1304808064)
    int[][] set: 2441
    int[][] get: 1283 (chk=1304808064)

所以锯齿状数组更快，至少在这个测试中是这样。有趣的！然而，这是一个相对很小的因素，所以我仍然会坚持更好地描述我的要求。除了一些特定的（高 CPU/处理）场景外，可读性/可维护性应该胜过小的性能提升。不过，这取决于你。

请注意，此测试假定您访问数组的次数比创建数组的次数要多，因此我没有包括创建时间，我会预计矩形会稍微快一些，除非内存高度碎片化.

using System;
using System.Diagnostics;
static class Program
{
    static void Main()
    {
        Console.WriteLine("First is just for JIT...");
        Test(10,10);
        Console.WriteLine("Real numbers...");
        Test(1000,1000);

        Console.ReadLine();
    }

    static void Test(int size, int repeat)
    {
        Console.WriteLine("Size {0}, Repeat {1}", size, repeat);
        int[,] rect = new int[size, size];
        int[][] jagged = new int[size][];
        for (int i = 0; i < size; i++)
        { // don't count this in the metrics...
            jagged[i] = new int[size];
        }
        Stopwatch watch = Stopwatch.StartNew();
        for (int cycle = 0; cycle < repeat; cycle++)
        {
            for (int i = 0; i < size; i++)
            {
                for (int j = 0; j < size; j++)
                {
                    rect[i, j] = i * j;
                }
            }
        }
        watch.Stop();
        Console.WriteLine("\tint[,] set: " + watch.ElapsedMilliseconds);

        int sum = 0;
        watch = Stopwatch.StartNew();
        for (int cycle = 0; cycle < repeat; cycle++)
        {
            for (int i = 0; i < size; i++)
            {
                for (int j = 0; j < size; j++)
                {
                    sum += rect[i, j];
                }
            }
        }
        watch.Stop();
        Console.WriteLine("\tint[,] get: {0} (chk={1})", watch.ElapsedMilliseconds, sum);

        watch = Stopwatch.StartNew();
        for (int cycle = 0; cycle < repeat; cycle++)
        {
            for (int i = 0; i < size; i++)
            {
                for (int j = 0; j < size; j++)
                {
                    jagged[i][j] = i * j;
                }
            }
        }
        watch.Stop();
        Console.WriteLine("\tint[][] set: " + watch.ElapsedMilliseconds);

        sum = 0;
        watch = Stopwatch.StartNew();
        for (int cycle = 0; cycle < repeat; cycle++)
        {
            for (int i = 0; i < size; i++)
            {
                for (int j = 0; j < size; j++)
                {
                    sum += jagged[i][j];
                }
            }
        }
        watch.Stop();
        Console.WriteLine("\tint[][] get: {0} (chk={1})", watch.ElapsedMilliseconds, sum);
    }
}

Answer 2

我相信 [,] 可以分配一个连续的内存块，而 [][] 是 N+1 个块分配，其中 N 是第一个维度的大小。所以我猜想 [,] 在初始分配时更快。

Access 可能大致相同，只是 [][] 会涉及一个额外的取消引用。除非你处于一个非常紧的循环中，否则它可能是一个洗涤。现在，如果您正在执行诸如图像处理之类的事情，您在 之间 行而不是逐行遍历，则引用的局部性将发挥重要作用，并且 [,] 可能会超出 [][ ] 取决于您的缓存大小。

正如 Marc Gravell 所说，使用情况是评估性能的关键......

Answer 3

这真的取决于。 MSDN 杂志文章 Harness the Features of C# to Power Your Scientific Computing Projects 是这样说的：

虽然矩形阵列在结构和性能方面通常优于锯齿阵列，但在某些情况下，锯齿阵列可能会提供最佳解决方案。如果您的应用程序不需要对数组进行排序、重新排列、分区、稀疏或较大，那么您可能会发现锯齿状数组的性能非常好。

Answer 4

type[,] 会更快。不仅因为偏移量计算更少。主要是因为更少的约束检查，更少的内存分配和更大的内存本地化。 type[][] 不是单个对象——它是 1 + N 个必须分配的对象，并且可以彼此远离。