通过 [] 运算符访问字符串中的 char 更快还是通过 [] 运算符访问 char[] 中的 char 更快？答案

【问题标题】：Is it faster to access char in string via [] operator or faster to access char in char[] via [] operator?通过 [] 运算符访问字符串中的 char 更快还是通过 [] 运算符访问 char[] 中的 char 更快？
【发布时间】：2012-11-01 14:48:14
【问题描述】：

我有一个简单的问题。我正在使用 C# 中的一个巨大的 string 工作，并且我反复浏览它并通过 [] 运算符访问单个字符。将string 转换为char[] 并在char 数组上使用[] 运算符更快还是我的方法更快？还是两者都一样？我希望我的程序能够快速领先。

【问题讨论】：

你自己测试过吗？您是否有任何证据表明索引是您工作量的重要组成部分？看来您比我们更适合进行适当的测试。
它们都是一样的......出于任何实际目的
你为什么不做两个应用程序。测试这两种方法，看看哪一种最快？如果差异不明显，请尝试执行 1000 次。

标签： c# string performance

【解决方案1】：

如果您需要绝对最快实现，那么您可以转到unsafe 并使用指针：

string s = ...
int len = s.Length;
fixed (char* ptr = s)
{
   // talk to ptr[0] etc; DO NOT go outside of ptr[0] <---> ptr[len-1]
}

然后避免范围检查但是：

需要unsafe
如果你越界了，你会受到责备

【讨论】：

我知道这是旧的，但我对此有疑问。将s 包装在Span<T> 中并使用它的索引运算符会比使用string 的索引运算符更快吗？
@Andy 这是一个最好通过 benchmarkdotnet 之类的问题来回答的问题 - 我怀疑这将是上下文相关的：对于随机访问，我怀疑“可能不会”；但是，如果您要在跨度上使用foreach 或for(int i = 0 ; i < span.Length ; i++) 循环检查每个字符，那么：省略跨度的JIT 边界可能会使其更快。它还取决于您正在谈论的框架：JIT 边界删除 span 仅适用于 .NET Core 3.1（或可能 3.0）及更高版本

【解决方案2】：

首先：你应该测量。没有人可以在不衡量的情况下明确回答这个问题。

在这种特殊情况下，一切都表明直接访问string 更好：字符串在几乎所有语言中都被实现为字符数组，并且手动将字符串转换为char[] 需要立即分配另一个巨大的内存量。这可不好。

但我不会相信我自己的话。测量。

【讨论】：

【解决方案3】：

将string 转换为char[] 的一个明显缺点是需要复制：由于 C# 中的字符串是不可变而数组是可变，因此您的代码将最终复制了整个巨大的字符串！这几乎肯定会使转换后的潜在速度提升（如果有的话）相形见绌。

【讨论】：

2021 年不再是这种情况了，我们有ReadOnlySpan<char>。

【解决方案4】：

string 是底层的 char[] 数组。所以从字面上看没有区别。

这里更大的问题是，尝试在堆栈的最底层进行优化可能是浪费时间，其他地方可能还有更好的改进。

【讨论】：

实际上，不是；它是一个char* 对它自己，并且它本身的大小是可变的。
其次，数组访问 (ldelem*) 和索引器访问 (callvirt) 之间存在差异 - C# 语法相同，但它们是不同的实现。
另请注意，如果索引器对两者都相同，那么您需要努力复制字符串以将其转换为 char 数组，这需要付出代价。 char[] 需要明显更快才能成为净收益。
有趣。每天学习新东西！
.NET 中只有两种类型具有可变大小（每个实例，我的意思是——一旦分配就不会改变）：数组和String（编辑：和Utf8String in .NET 5)