在某些情况下，Foreach 比 For 快得多？答案

【问题标题】：Foreach MUCH faster than For in some cases?在某些情况下，Foreach 比 For 快得多？
【发布时间】：2017-10-29 06:40:25
【问题描述】：

我不喜欢过早的优化，但我在做一个简单的任务时很好奇所以我加了一个秒表。我不明白差异怎么会这么大。

每个 [richtextbox.text] 的字符串数组（7 个字符）。

数组长度：5500 个元素。

Foreach 已用时间：0.0015 秒

经过时间：9.757 秒

为：

if (chkLineBreaks.Checked)
{
    for (int i = 0; i < txtInput.Lines.Length; i++)
    {
        outputStringBuilder.Append($@"'{txtInput.Lines[i]}',");
    }
}

Foreach：

foreach (var line in txtInput.Lines)
{
    outputStringBuilder.Append($@"'{line}',");
    if (chkLineBreaks.Checked)
        outputStringBuilder.AppendLine();
}

根据我的阅读，差异应该可以忽略不计，而 For 会稍微快一些。

更重要的是，foreach 在每次迭代中都有一个条件（除非它在循环之前被“提升”。

这是怎么回事？

编辑：我已将 foreach 代码更改为：

int i = 0;
foreach (var line in txtInput.Lines)
{
    outputStringBuilder.Append($@"'{txtInput.Lines[i]}',");
    i++;
}

所以它现在也在做同样的事情。它需要 4.625 秒.. 仍然是 FOR 时间的一半左右

我也知道我可以在循环之外提取数组，但这不是我在这里测试的:)

编辑#2：这是该部分的全部代码：

Stopwatch sw = new Stopwatch();
        sw.Start();
        //    for (int i = 0; i < txtInput.Lines.Length; i++)
        //    {
        //        outputStringBuilder.Append($@"'{txtInput.Lines[i]}',");
        //    }
        int i = 0;
        foreach (var line in txtInput.Lines)
        {
            outputStringBuilder.Append($@"'{txtInput.Lines[i]}',");
            i++;
        }
        MessageBox.Show(sw.Elapsed.ToString());

【问题讨论】：

您可能还想尝试将txtInput.Lines.Length 保存到一个变量中，然后在 for 循环的条件部分中使用该变量。看看这对性能有何影响。
9 秒来自与 for/foreach 无关的东西。可能是一些与 UI 线程之间的编组问题。另请注意，这两个测试是不等价的，因为在 foreach 情况下，您还要检查 chkLineBreaks.Checked。
代码中的差异太多，无法得出任何真正的结论。如果您真的想要比较，请让两段代码完全相同，除了“for”和“foreach”。
请检查编辑
在内部，foreach 命令在给定值数组时执行for 循环。如果使用得当，结果应该是相同的。

标签： c# arrays for-loop foreach

【解决方案1】：

问题是txtInput.Lines 在您的for 循环中执行了多次（每行一次）（由于使用了txtInput.Lines[i]）。 因此，对于文件的每一行，您都在说“好的，请将此文本框解析为多行 - 然后给我第 n 行” - 解析是杀手锏。

为了更公平的比较：

if (chkLineBreaks.Checked)
{
    var lines = txtInput.Lines;
    for (int i = 0; i < lines.Length; i++)
    {
        outputStringBuilder.Append($@"'{lines[i]}',");
    }
}

这样Lines 调用只执行一次（即相当于foreach 场景）。

发现此类问题的一种方法是比较时间。慢的比快的慢大约 6K，你有 5.5K 条目。由于 5.5K 和 6K 是非常相似的数字，它可能会促使您思考“我是否在循环中做了一些我真的不应该做的事情？”

【讨论】：

我已将 foreach 更改为与 for 相同 - 请检查编辑。
@AngelicCore：这仍然不是一回事。 foreach 调用 txtInput.Lines.GetEnumerator()，它只计算一次 .Lines。 for 必须一遍又一遍地评估 .Lines，除非您将循环更改为 mjwills 建议的内容。
按照你的要求做了 - 现在 FOR 回到 0.001 秒

【解决方案2】：

在遍历数组（或列表）时，编译后的代码在 for 和 foreach 语句之间几乎没有区别。

考虑一下这个简单的代码，它以三种不同的方式写出一个字符串列表：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var list = Enum.GetNames(typeof(System.UriComponents));

        // 1. for each
        foreach (var item in list)
        {
            Console.WriteLine(item);
        }
        // 2. for loop
        for (int i = 0; i<list.Length; i++)
        {
            Console.WriteLine(list[i]);
        }
        // 3. LINQ
        Console.WriteLine(string.Join(Environment.NewLine, list));
    }
}

现在查看MSIL 编译后的代码，使用ILSpy 或DotNetPeek 转换回C#。

// ConsoleApplication1.Program
private static void Main(string[] args)
{
    string[] list = Enum.GetNames(typeof(UriComponents));
    string[] array = list;
    for (int j = 0; j < array.Length; j++)
    {
        string item = array[j];
        Console.WriteLine(item);
    }
    for (int i = 0; i < list.Length; i++)
    {
        Console.WriteLine(list[i]);
    }
    Console.WriteLine(string.Join(Environment.NewLine, list));
}

查看两个 for 循环。 foreach 语句被编译器变成了for 循环。至于string.Join() 语句，它调用SZArrayEnumerator，其中包含对数组的引用和当前索引值。在每次.MoveNext() 调用时，索引都会增加并返回一个新值。基本上相当于如下：

int i = 0;
while (i<list.Length)
{
    Console.WriteLine(list[i]);
    i++;
}

【讨论】：