Find() 与 FirstOrDefault() 的性能 [重复]

Question

类似问题：
Find() vs. Where().FirstOrDefault()

在具有单个字符串属性的简单引用类型的大序列中搜索 Diana 得到了一个有趣的结果。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

public class Customer{
    public string Name {get;set;}
}

Stopwatch watch = new Stopwatch();        
    const string diana = "Diana";

    while (Console.ReadKey().Key != ConsoleKey.Escape)
    {
        //Armour with 1000k++ customers. Wow, should be a product with a great success! :)
        var customers = (from i in Enumerable.Range(0, 1000000)
                         select new Customer
                         {
                            Name = Guid.NewGuid().ToString()
                         }).ToList();

        customers.Insert(999000, new Customer { Name = diana }); // Putting Diana at the end :)

        //1. System.Linq.Enumerable.DefaultOrFirst()
        watch.Restart();
        customers.FirstOrDefault(c => c.Name == diana);
        watch.Stop();
        Console.WriteLine("Diana was found in {0} ms with System.Linq.Enumerable.FirstOrDefault().", watch.ElapsedMilliseconds);

        //2. System.Collections.Generic.List<T>.Find()
        watch.Restart();
        customers.Find(c => c.Name == diana);
        watch.Stop();
        Console.WriteLine("Diana was found in {0} ms with System.Collections.Generic.List<T>.Find().", watch.ElapsedMilliseconds);
    }

这是因为 List.Find() 中没有 Enumerator 开销，还是因为这个加上其他原因？

Find() 运行速度几乎是原来的两倍，希望 .Net 团队将来不会将其标记为过时。

Answer 1

我能够模仿你的结果，所以我反编译了你的程序，Find 和 FirstOrDefault 之间存在差异。

首先是反编译的程序。我将您的数据对象设为匿名数据项，仅用于编译

    List<\u003C\u003Ef__AnonymousType0<string>> source = Enumerable.ToList(Enumerable.Select(Enumerable.Range(0, 1000000), i =>
    {
      var local_0 = new
      {
        Name = Guid.NewGuid().ToString()
      };
      return local_0;
    }));
    source.Insert(999000, new
    {
      Name = diana
    });
    stopwatch.Restart();
    Enumerable.FirstOrDefault(source, c => c.Name == diana);
    stopwatch.Stop();
    Console.WriteLine("Diana was found in {0} ms with System.Linq.Enumerable.FirstOrDefault().", (object) stopwatch.ElapsedMilliseconds);
    stopwatch.Restart();
    source.Find(c => c.Name == diana);
    stopwatch.Stop();
    Console.WriteLine("Diana was found in {0} ms with System.Collections.Generic.List<T>.Find().", (object) stopwatch.ElapsedMilliseconds);

这里要注意的关键是FirstOrDefault 在Enumerable 上被调用，而Find 在源列表中作为方法被调用。

那么，find 是做什么的？这是反编译的Find方法

private T[] _items;

[__DynamicallyInvokable]
public T Find(Predicate<T> match)
{
  if (match == null)
    ThrowHelper.ThrowArgumentNullException(ExceptionArgument.match);
  for (int index = 0; index < this._size; ++index)
  {
    if (match(this._items[index]))
      return this._items[index];
  }
  return default (T);
}

所以它在一个数组上迭代是有意义的，因为一个列表是一个数组的包装器。

但是，FirstOrDefault 在 Enumerable 类上使用 foreach 迭代项目。这使用一个迭代器到列表并移动到下一个。我认为您看到的是迭代器的开销

[__DynamicallyInvokable]
public static TSource FirstOrDefault<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate)
{
  if (source == null)
    throw Error.ArgumentNull("source");
  if (predicate == null)
    throw Error.ArgumentNull("predicate");
  foreach (TSource source1 in source)
  {
    if (predicate(source1))
      return source1;
  }
  return default (TSource);
}

Foreach 只是 syntatic sugar 使用可枚举模式。看这张图

。

我点击了 foreach 来查看它在做什么，你可以看到 dotpeek 想要带我去 enumerator/current/next 实现，这是有道理的。

除此之外它们基本相同（测试传入的谓词以查看项目是否是您想要的）

Answer 2

我打赌FirstOrDefault 正在通过IEnumerable 实现运行，也就是说，它将使用标准的foreach 循环进行检查。 List<T>.Find() 不是 Linq (http://msdn.microsoft.com/en-us/library/x0b5b5bc.aspx) 的一部分，并且可能使用从 0 到 Count 的标准 for 循环（或可能直接在其内部/包装数组上运行的另一种快速内部机制）。通过消除枚举（并进行版本检查以确保列表未被修改）的开销，Find 方法更快。

如果添加第三个测试：

//3. System.Collections.Generic.List<T> foreach
Func<Customer, bool> dianaCheck = c => c.Name == diana;
watch.Restart();
foreach(var c in customers)
{
    if (dianaCheck(c))
        break;
}
watch.Stop();
Console.WriteLine("Diana was found in {0} ms with System.Collections.Generic.List<T> foreach.", watch.ElapsedMilliseconds);

它的运行速度与第一个大致相同（FirstOrDefault 为 25 毫秒 vs 27 毫秒）

编辑：如果我添加一个数组循环，它会非常接近Find() 的速度，并且鉴于@devshorts 查看源代码，我认为就是这样：

//4. System.Collections.Generic.List<T> for loop
var customersArray = customers.ToArray();
watch.Restart();
int customersCount = customersArray.Length;
for (int i = 0; i < customersCount; i++)
{
    if (dianaCheck(customers[i]))
        break;
}
watch.Stop();
Console.WriteLine("Diana was found in {0} ms with an array for loop.", watch.ElapsedMilliseconds);

这仅比 Find() 方法慢 5.5%。

所以底线：循环遍历数组元素比处理foreach 迭代开销要快。 （但两者都有其优点/缺点，因此只需从逻辑上选择对您的代码有意义的内容。此外，速度上的微小差异永远很少会导致问题，因此只需使用对可维护性有意义的内容/可读性）