内联方法以提高性能，但在 C# 中执行速度较慢答案

【问题标题】：Inlining a method to increase performance but it executes slower in C#内联方法以提高性能，但在 C# 中执行速度较慢
【发布时间】：2020-07-03 09:28:12
【问题描述】：

我正在尝试删除一种方法来优化我的代码。似乎我没有获得任何性能，而且“优化”的代码更慢！调用方法比在循环中创建变量更快吗？为什么？

为什么下面的代码更快（1.3-1.5 秒）

public void getPureText(string notClearedText)
{
    string peeledText = "";


    foreach (var symbol in notClearedText)
    {
        if(isCyrillic(symbol))
            peeledText += Char.ToLower(symbol);
        else
            peeledText += " ";
    }
}

private bool isCyrillic(int letterCode)
{
    switch (letterCode)
    {
        case 1028: // Є
        case 1108: // є
        case 1030: // І
        case 1110: // і
        case 1031: // Ї
        case 1111: // ї
        case 1168: // Ґ
        case 1169: // ґ
        case 32:  // " "
        case 39:  // '
                  //case 45:  // -
            return true;
        default:
            return
                1040 <= letterCode && letterCode <= 1103 &&  // Cyrillic
                letterCode != 1066 &&  // Ъ
                letterCode != 1067 &&  // Ы
                letterCode != 1098  // ъ
                ||
                65 <= letterCode && letterCode <= 90
                ||
                97 <= letterCode && letterCode <= 122
                ;
    }

}

比“优化”版本（1.5-1.8 秒）？我错过了什么？

public void getPureText(string notClearedText)
{
    string peeledText = "";

    foreach (var symbol in notClearedText)
    {
      int letterCode = symbol;

      switch (letterCode)
      {
        case 1028: // Є
        case 1108: // є
        case 1030: // І
        case 1110: // і
        case 1031: // Ї
        case 1111: // ї
        case 1168: // Ґ
        case 1169: // ґ
        case 32:  // " "
        case 39:  // ' //case 45:  // -
            peeledText += Char.ToLower(symbol);
            break;
        default:
            if (
                1040 <= letterCode && letterCode <= 1103 && // Cyrillic
                letterCode != 1066 && // Ъ
                letterCode != 1067 && // Ы
                letterCode != 1098 // ъ
                ||
                65 <= letterCode && letterCode <= 90
                ||
                97 <= letterCode && letterCode <= 122
            )
                peeledText += Char.ToLower(symbol);
            else
                peeledText += " ";
            
            break;
         }
    }
}

我已经运行了几十个测试使用

void TestPerformance()
{
    Stopwatch sw = new Stopwatch();

    sw.Start();
    _textRepository.getPureText(RawTextExamples.veryLongText);
    sw.Stop();

    unitTestFormGuess.show(sw.Elapsed.ToString());
}

附：如您所见，我从 getPureText() 中删除了一些代码，使其返回 void，然后再次测量时间：结果相同。有问题……

附言配置：调试。

编辑

对于 peeledText 将类型 string 替换为 StringBuilder。

配置：发布。

字符串大小相同：150 KB。

3 系列测试，每个测试 500 次迭代。

使用方法isCyrillic代码：6.63-6.70毫秒
内联：6.80-6.90 毫秒（仍然较慢 o_0）
内联但使用正则表达式：6.62-6.70 毫秒
使用方法 isCyrillic 但使用 HashSet 而不是 switch：7.89-8.32 毫秒。

【问题讨论】：

不要在 Debug 中执行基准测试，始终使用 Release。不要在附加调试器的情况下执行此操作，也不要自己执行此操作（使用 Benchmarks.Net 之类的东西）。如果你自己做，总是在开始计时之前多次执行该方法，以便正确地 JIT 方法
方法调用几乎没有开销。在方法之间移动代码不会改变性能一点点。这里一个潜在的性能提升是使用StringBuilder 而不是所有那些+= 调用。但这也可能不会更快，因为创建类的开销可能超过堆栈上的分配
您应该对发布版本而不是调试版本进行基准测试。重复测试时，时间相差多少？另外，StringBuilder 有效果吗？我很久没有跟上 .NET 了，但是循环中的 += 一次会非常慢（二次）（如果现在已经优化，可能会有复杂性限制，之后就不可能了——虽然这可能不是这里的区别）。同样，通常两个编译器都能够进行优化，例如内联。
我还要构建字符串，然后在整个字符串上调用ToLower，而不是每个单独的字符，但是你必须再次测试它以查看它是否有任何区别
RegEx 也是另一种选择...

标签： c# if-statement optimization inline

【解决方案1】：

如果代码需要 1.6 秒来运行处理一个输入字符串，那么它是一个相当大的字符串。我会 stop using string concatenation (+=) 并开始使用 System.Text.StringBuilder，它可能更快且内存效率更高：

public void getPureText(string notClearedText)
{
    var peeledText = new StringBuilder(notClearedText.Length);

    foreach (var symbol in notClearedText)
    {
        if(isCyrillic(symbol))
            peeledText.Append(Char.ToLower(symbol));
        else
            peeledText.Append(' ');
    }
}

如果您在一个有点紧的循环中调用getPureText，您可以考虑重用buffer，只需清除它并避免每次调用的新成本。

在发布模式下再次对其进行基准测试，放弃预热运行并且不附加调试器。如果这仍然不能满足您的性能目标，那么开始微优化内联调用等。抖动是非常聪明的优化代码，因此它可能不会给您带来太多好处。

long Benchmark(string veryLongText, int repetitions)
{
    getPureText(veryLongText); //warmup
    var watch = Stopwatch.StartNew();

    for (var i = 0; i < repetitions; i++)
        getPureText(veryLongText);

    watch.Stop();
    return watch.ElapsedMilliseconds/repetitions;
}

【讨论】：