在 C# 中是不是每次都评估循环声明？

Posted 2023-03-14

【中文标题】在 C# 中是不是每次都评估循环声明？

【英文标题】：Within C# is a loop declaration evaluated each time?在 C# 中是否每次都评估循环声明？

【发布时间】：2014-06-15 14:55:30

【问题描述】：

这是一个非常挑剔的问题，但好奇心战胜了我。

每次执行循环时，for 循环是否都会重新评估 RHS 条件？见下文。

for(int i = 0; i < collection.Count; i++)

在整个代码库中执行以下操作是否是一种好习惯？

for(int i = 0, n = collections.Count; i < n; i++)

或者编译器是否进行了这些优化/它们可以忽略不计（即使代码库很大）？

【问题讨论】：

第二个循环无法编译。你错过了; i < n;吗？

为什么不改用foreach？这样优化就不用担心了。

@FrédéricHamidi 因为你可能不想为每个元素做点什么？

@FrédéricHamidi 因为也许你想对索引做点什么

@MarcinJuraszek 感谢您发现 :)

【参考方案1】：

条件将在每次迭代之前重新计算（除非编译器检测到条件是常量），并且可以编写依赖于此的代码（例如调用返回值的函数每次都不一样）。因此，如果您有一个评估成本很高的条件，并且您确信它会保持不变，那么在循环之前对其进行一次评估确实是一个好主意。然而，对于大多数标准集合类型来说，Count 是一个如此快速的操作，以至于微不足道的性能提升不值得降低可读性。

【讨论】：

未指定collection 的类型。如果它被声明为IEnumerable<T> 并持有对ICollection<T> or ICollection, Count 实现的引用，将会有点慢；如果它被声明为 IEnumerable<T> 并持有对未实现这些特定泛型类型的任何东西的引用，即使它实现了 IList<U> 用于派生自 T 的某些 U，Count 可能会非常慢.

@supercat：是的；我对此进行了澄清。

@supercat 如果是IEnumerable<T>，那么它将是Count()，而不是Count。虽然可能有一个非常慢的属性，但这将是非常不寻常的；很可能您需要有一个自定义集合类型，它只是做了一些非常愚蠢的事情，让它慢到足以成为问题。

@Servy：我错过了这个区别。即使有这种区别，类型实现ICollection<T> 的事实并不意味着Count 将与读取变量一样快。对于许多类型，它倾向于至少需要一个虚拟方法调度。此外，如果一个集合在枚举期间可能附加了项目，代码应该清楚循环是否应该包含这些项目。

@supercat 是的，正如我所说，自定义集合可能会在 Count 方法中做各种邪恶的事情，这可能很慢； BCL 集合类型不会这样做。尝试删除虚拟调度几乎可以肯定是不值得做的微优化，并且在枚举集合时对其进行变异是一个非常的坏主意；应该不惜一切代价避免的事情。

【参考方案2】：

如果条件的右侧是恒定的（因此它不会在循环内部发生变化），我相信优化器会将 collections.Count 移到循环顶部之外。如果集合在循环中被修改，它将每次都进行评估。

如果您使用了 foreach，您会注意到您无法更改循环内的枚举器，因为 foreach 使用这种优化来加快循环......

您总是可以编写一个带有几个循环的小型演示应用程序，一个在循环内修改，一个不修改，然后在其上运行 ildasm 并查看生成的代码。