基准测试时如何使缓存无效？

Question

我有这段代码，当交换 UsingAs 和 UsingCast 的顺序时，它们的性能也会交换。

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Linq;

using System.IO;

class Test
{
    const int Size = 30000000;

    static void Main()
    {
        object[] values = new MemoryStream[Size];



        UsingAs(values);
        UsingCast(values);


        Console.ReadLine();
    }

    static void UsingCast(object[] values)
    {
        Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
        int sum = 0;
        foreach (object o in values)
        {
            if (o is MemoryStream)
            {
                var m = (MemoryStream)o;
                sum += (int)m.Length;
            }
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine("Cast: {0} : {1}", sum,
                          (long)sw.ElapsedMilliseconds);
    }

    static void UsingAs(object[] values)
    {
        Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
        int sum = 0;
        foreach (object o in values)
        {

            if (o is MemoryStream)
            {
                var m = o as MemoryStream;
                sum += (int)m.Length;
            }
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine("As: {0} : {1}", sum,
                          (long)sw.ElapsedMilliseconds);
    }


}

输出：

As: 0 : 322
Cast: 0 : 281

当这样做时...

UsingCast(values);
UsingAs(values);

...结果如下：

Cast: 0 : 322
As: 0 : 281

当这样做时...

UsingAs(values);

...结果如下：

As: 0 : 322

当这样做时：

UsingCast(values);

...结果如下：

Cast: 0 : 322

除了独立运行它们之外，如何使缓存失效，使第二个被基准测试的代码不会收到第一个代码的缓存内存？

除了基准测试之外，只是喜欢现代处理器具有这种缓存魔法的事实 :-)

[编辑]

建议尝试这个更快的代码（据说）...

static void UsingAsAndNullTest(object[] values)
{        
    Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
    int sum = 0;
    foreach (object o in values)
    {
        var m = o as MemoryStream;
        if (m != null)
        {                
            sum += (int)m.Length;
        }
    }
    sw.Stop();
    Console.WriteLine("As and null test: {0} : {1}", sum,
                      (long)sw.ElapsedMilliseconds);
}

...结果是这样的：

As and null test: 0 : 342

比上面两个代码慢

[编辑]：

建议将每个例程交给他们自己的副本...

static void UsingAs(object[] values)
{
    object[] a = values.ToArray();

    Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
    int sum = 0;
    foreach (object o in a)
    {

        if (o is MemoryStream)
        {
            var m = o as MemoryStream;
            sum += (int)m.Length;
        }
    }
    sw.Stop();
    Console.WriteLine("As: {0} : {1}", sum,
                      (long)sw.ElapsedMilliseconds);
}

static void UsingCast(object[] values)
{
    object[] a = values.ToArray();

    Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
    int sum = 0;
    foreach (object o in a)
    {
        if (o is MemoryStream)
        {
            var m = (MemoryStream)o;
            sum += (int)m.Length;
        }
    }
    sw.Stop();
    Console.WriteLine("Cast: {0} : {1}", sum,
                      (long)sw.ElapsedMilliseconds);
}

...输出：

Cast: 0 : 282
As: 0 : 282

现在他们得到了相同的结果，谢谢 Remus！

分别运行 Cast 和 As，它们也会产生相同的结果（即 282）。现在，至于为什么当他们收到自己的数组副本时他们变得更快（从 322 到 282 毫秒），我无法从中得到任何东西 :-) 这完全是另一回事

Answer 1

如果您想从图片中删除 L2 缓存和 TLB 未命中，则只需在相同大小的不同 MemoryStream 上调用第二个测试。