System.Array.IndexOf 分配内存

Posted 2023-03-15

【中文标题】System.Array.IndexOf 分配内存

【英文标题】：System.Array.IndexOf allocates memory

【发布时间】：2019-02-13 11:31:47

【问题描述】：

我一直在分析我的代码，发现System.Array.IndexOf 分配了相当多的内存。我一直在试图找出这是怎么发生的。

public struct LRItem

    public ProductionRule Rule  get;  // ProductionRule is a class
    public int Position  get; 


// ...

public List<LRItem> Items  get;  = new List<LRItem>();

// ...

public bool Add(LRItem item)

    if (Items.Contains(item)) return false;

    Items.Add(item);
    return true;

我假设IndexOf 由Items.Contains 调用，因为我认为Items.Add 没有任何业务检查索引。我试过查看reference source 和.NET Core source 但无济于事。这是 VS 分析器中的错误吗？这个函数实际上是在分配内存吗？我能以某种方式优化我的代码吗？

【问题讨论】：

在您看到 IndexOf 中的内存分配发生之前，您是否可能将列表的容量设置为某个较高的值？

检查LRItem 是如何实际实现Equals 的。罪魁祸首很可能就在那里。

另外，如果您需要一个强制唯一性的集合，请使用已经提供该功能的类型。

@elgonzo 不，我不会在任何地方设置或更改容量

@InBetween 我没有 LRItem 的自定义 Equals

【参考方案1】：

您的对象不是像 text 或 number 这样的简单数据类型，所以 检查复杂对象的每个项目可能是内存杀手。

例如，如果您的对象包含图像、文本、数字和...每个数据都应该进行相似性处理。

我建议您不要使用 IndexOf 或 Contains 函数，因为它们 可能比较对象中的每一个数据。

只需手动执行，使用单个 foreach 循环并只需比较您的密钥 数据（用户 ID、对象 ID、姓名、家庭、日期、时间或 ...）。

【讨论】：

好吧，再读一遍问题，然后看看你的答案。这是一些关于避免使用 IndexOf 以提高性能但与内存无关的有问题的建议。

是的，你是对的，在问题的最后，他要求优化！所以现在阅读我的答案，包含对复杂对象的调用导致过多的数据比较，从而导致时间、内存和性能问题。谢谢。

“你的对象不是文本或数字这样的简单数据类型”我认为你指的是值类型，而结构是值类型

【参考方案2】：

我知道这可能有点晚了，但万一其他人有同样的问题......

当List<T>.Contains(...) 被调用时，它使用EqualityComparer<T>.Default 来比较各个项目以查找您传入的内容[1]。 docs 这么说EqualityComparer<T>.Default：

Default 属性检查类型 T 是否实现了 System.IEquatable 接口，如果是，则返回使用该实现的 EqualityComparer。否则，它返回一个使用 T 提供的 Object.Equals 和 Object.GetHashCode 覆盖的 EqualityComparer。

由于您的LRItem 没有 实现IEquatable<T>，因此它回退到使用Object.Equals(object, object)。而且因为LRItem 是一个结构，所以它最终会被装箱为object，因此它可以传递给Object.Equals(...)，这是分配的来源。

解决此问题的简单方法是从文档中获取提示并实现 IEquatable<T> 接口：

public struct LRItem : IEquatable<LRItem>

    // ...

    public bool Equals(LRItem other)
    
        // Implement this
        return true;
    

现在这将导致 EqualityComparer<T>.Default 返回一个专门的比较器，该比较器不需要对您的 LRItem 结构进行装箱，从而避免分配。

[1] 我不确定自从提出这个问题后是否发生了变化（或者可能是 .net 框架与核心差异之类的），但 List<T>.Contains() 现在不打电话给 Array.IndexOf()。无论哪种方式，他们都做遵从EqualityComparer<T>.Default，这意味着这在任何一种情况下都应该是相关的。