如何在 Powershell 中有效地填充数组

Question

我想使用 Powershell 尽快填充具有相同整数值的动态数组。
Measure-Command 显示我的系统需要 7 秒才能将其填满。
我当前的代码（截断）看起来像：

$myArray = @()
$length = 16385
for ($i=1;$i -le $length; $i++) {$myArray += 2}  

^{（完整代码可见gist.github.com或superuser）}

考虑$length 可以更改。但为了更好地理解，我选择了固定长度。

问：如何加快这个 Powershell 代码的速度？

Answer 1

不清楚你在尝试什么。我试着看你的代码。但是，$myArray +=2 表示您只是添加 2 作为元素。例如，这是我的测试代码的输出：

$myArray = @()
$length = 4
for ($i=1;$i -le $length; $i++) {
    Write-Host $myArray
    $myArray += 2
}

2
2 2
2 2 2

为什么要多次添加2作为数组元素？

如果你只想填充相同的值，试试这个：

$myArray = 1..$length | % { 2 }

Answer 2

避免在循环中追加到数组。它在每次迭代时将现有数组复制到一个新数组。改为这样做：

$MyArray = for ($i=1; $i -le $length; $i++) { 2 }

Answer 3

使用 PowerShell 3.0 可以使用（需要 .NET Framework 3.5 或更高版本）：

[int[]]$MyArray = ([System.Linq.Enumerable]::Repeat(2, 65000))

使用 PowerShell 2.0

$AnArray = 1..65000 | % {2}

Answer 4

你可以重复数组，就像你可以对字符串做的那样：

$myArray = ,2 * $length

这意味着 »获取具有单个元素 2 的数组并重复 $length 次，生成一个新数组。«。

请注意，您不能真正使用它来创建多维数组，原因如下：

$some2darray = ,(,2 * 1000) * 1000

只会创建对内部数组的 1000 个引用，使它们无法用于操作。在这种情况下，您可以使用混合策略。我用过

$some2darray = 1..1000 | ForEach-Object { ,(,2 * 1000) }

过去，但以下性能测量表明

$some2darray = foreach ($i in 1..1000) { ,(,2 * 1000) }

会是一个更快的方法。

---

一些性能测量：

Command                                                  Average Time (ms)
-------                                                  -----------------
$a = ,2 * $length                                                 0,135902 # my own
[int[]]$a = [System.Linq.Enumerable]::Repeat(2, $length)           7,15362 # JPBlanc
$a = foreach ($i in 1..$length) { 2 }                             14,54417
[int[]]$a = -split "2 " * $length                                24,867394
$a = for ($i = 0; $i -lt $length; $i++) { 2 }                    45,771122 # Ansgar
$a = 1..$length | %{ 2 }                                         431,70304 # JPBlanc
$a = @(); for ($i = 0; $i -lt $length; $i++) { $a += 2 }       10425,79214 # original code

通过对Measure-Command 运行每个变体 50 次，每个变体具有相同的 $length 值，然后对结果取平均值。

实际上，位置 3 和 4 有点出人意料。显然，在一定范围内使用foreach 比使用普通的for 循环要好得多。

---

生成上图的代码：

$length = 16384

$tests = '$a = ,2 * $length',
         '[int[]]$a = [System.Linq.Enumerable]::Repeat(2, $length)',
         '$a = for ($i = 0; $i -lt $length; $i++) { 2 }',
         '$a = foreach ($i in 1..$length) { 2 }',
         '$a = 1..$length | %{ 2 }',
         '$a = @(); for ($i = 0; $i -lt $length; $i++) { $a += 2 }',
         '[int[]]$a = -split "2 " * $length'

$tests | ForEach-Object {
    $cmd = $_
    $timings = 1..50 | ForEach-Object {
        Remove-Variable i,a -ErrorAction Ignore
        [GC]::Collect()
        Measure-Command { Invoke-Expression $cmd }
    }
    [pscustomobject]@{
        Command = $cmd
        'Average Time (ms)' = ($timings | Measure-Object -Average TotalMilliseconds).Average
    }
} | Sort-Object Ave* | Format-Table -AutoSize -Wrap

Answer 5

如果你真的需要它，那么就使用 ArrayLists 和 Tuples：

$myArray = New-Object 'Collections.ArrayList'
$myArray = foreach($i in 1..$length) {
    [tuple]::create(2)
}

如果您需要稍后对其进行排序，请使用它（通常会慢一点）：

$myArray = New-Object 'Collections.ArrayList'
foreach($i in 1..$length) {
    $myArray.add(
        [tuple]::create(2)
    )
}

两个版本对我来说都在 20 毫秒范围内；-)