列表性能与 ArrayList 内存分配性能

Question

我有以下代码：

namespace ConsoleCodeGenerator
{
    internal class Foo
    {
        public double F { get; set; }
    }

    internal class Program
    {
        private static void Main(string[] args)
        {
            //int size = 100000;
            int size = 70000000;

            List<Foo> list = new List<Foo>(size);
            ArrayList arrayList = new ArrayList(size);

            Stopwatch sw = new Stopwatch();
            sw.Start();
            for (int i = 0; i < size; i++)
            {
                Foo f = new Foo();
                f.F = i;
                list.Add(f);
            }
            sw.Stop();
            Console.WriteLine("List: {0}", sw.ElapsedMilliseconds);

            Stopwatch sw2 = new Stopwatch();
            sw2.Start();
            for (int i = 0; i < size; i++)
            {
                Foo f = new Foo();
                f.F = i;
                arrayList.Add(f);
            }
            sw2.Stop();
            Console.WriteLine("arrayList: {0}", sw2.ElapsedMilliseconds);
        }
    }
}

如果我使用 int size = 100000;然后 List 以 2:6 毫秒的比例优于 ArrayList。但是如果要使 size = 70000000;然后 ArrayList 在我的计算机上具有更好的性能 5450:4809。看起来处理巨大的（大约数百万个项目）ArrayList 可能比 List 更快。为什么装箱/拆箱在小内存分配中很重要，而在大数组中无关紧要

Answer 1

你的误解比这更深一点。

首先，制定一个好的基准很难——你的不好。

其次，装箱只发生在值类型上——你在这两种情况下都添加了一个类，所以即使使用ArrayList也不会发生装箱。事实上，通过将 double 包装在一个类中，您只是手动装箱该值 - 这就是装箱的意思（当然，IL box / unbox 指令可能是效率更高一些）。尝试直接插入double，你会看到巨大的不同。

为了扩展基准测试问题，您完全忽略了内存分配（和收集）模式。当您预先分配数组本身时（这就是容量参数的用途），您并没有预先分配对象（Foo）。例如，这对于结构或 doubles 并不重要，但在这种情况下，您只是将所有内存压力推入相关循环。

List 在方法中不再使用时就可以进行收集，因此ArrayList 将在需要收集时立即获得空闲的、预先准备好的内存。所以即使是测试的顺序也会产生很小的差异。

最后，您需要可重复性 - 使用 List 进行一百次测试，使用 ArrayList 进行一百次测试，尽可能隔离。并且不要忘记预热基准以摆脱初始化时间。

您可以找到很多关于在 C# 中进行体面基准测试的信息。真的不容易。