PowerCollections研究: 第1弹竟就发现不少问题

昨天刚说了PowerCollections强大,今天就这么随手拿来一看发现不少问题,不光是设计,还有效率方面的.
(PS: PowerCollections是从<<CLR Via C#>>中看到的,Jeff说其的BigList在count>100的时候有更优秀的效率,而且里面提供了很多丰富的集合类.)

public abstract class CollectionBase<T> : ICollection<T>, ICollection
{
    public virtual void CopyTo(T[] array, int arrayIndex)
    {
        // code 1
    }

    void ICollection.CopyTo(Array array, int index)
    {
        // code 2
    }
}

code 1 跟code 2的代码完全一样,足有10多行重复代码,不知其是Copy&Parse 还是重新写了一遍,汗!
既然有了一个CopyTo的方法,并且标明为virtual ,可被子类覆盖了,为什么还要显示实现ICollection.CopyTo, 再汗!

public abstract class ListBase<T> : CollectionBase<T>, IList<T>, IList
{
    public override void CopyTo(T[] array, int arrayIndex)
    {
        base.CopyTo(array, arrayIndex);
    }
}

ListBase.CopyTo()啥事也没干,却又override一遍,这不摆明徒增开销嘛,继续汗!
再来看看CopyTo的代码,一看再吃一惊竟然是用foreach循环+set Arrary做的,这样的效率能忍受吗?

public virtual void CopyTo(T[] array, int arrayIndex)
{
    //  check parameters
    int i = 0;
    foreach (object o in (ICollection)this)
    {
        if (i >= count)
            break;

        array.SetValue(o, index);
        ++index;
        ++i;
    }
}

我们看看FCL中的List<T>.CopyTo()怎么做的.

public void CopyTo(T[] array, int arrayIndex)
{
    Array.Copy(this._items, 0, array, arrayIndex, this._size);
}
Arry.Copy不知道多少人熟习,里面究竟是怎么实现的我是看不太懂,但效率是没话说滴.

自己测试了一下在集合count = 1000000,循环100次测试结果如下
Debuge 结果:

Release结果:

BigList在Debug跟Release下表现的性能差别很大,不知是什么原因(BigLsit<T>继承自ListBase<T>,因此其调用CollectionBase<T>.CopyTo()需要查两次Method Table,在Debug下应该要记录下调试信息,不好优化可能慢一点,纯属猜测,有哪位大大知道正确缘由,请高知,谢谢!)
但BigList相差List还是蛮大的,如果将count变的更小点,差距将更大.不知道"BigList在count>100的时候有更优秀的效率",在哪体现了.
看看PowerCollections的doc:
BigList<T> provides a list of items, in order, with indices of the items ranging from 0 to one less than the count of items in the collection. BigList<T> is optimized for efficient operations on large (>100 items) lists, especially for insertions, deletions, copies, and concatinations.  

PS: 昨天说到PowerCollections有些出自Jeff之手,但今天看源代码作者好像都是Peter Golde, sorry for it.不过Peter Golde也应该是位大师级人物吧. 看来不可全信别人的代码啊,即使出自大师之手,还是应该用平静的心态去研究啊.

完整的测试代码
class Program
{
    const int COUNT_NUB = 10000;
    const int LOOP_NUB = 100;

    static Stopwatch sw = null;
    static string[] copyArray = new string[COUNT_NUB];

    static void Main(string[] args)
    {
        List<string> list = new List<string>();
        BigList<string> bigList = new BigList<string>();
        for (int i = 0; i < COUNT_NUB; i++)
        {
            list.Add(i.ToString());
            bigList.Add(i.ToString());
        }

        TestCopeTo(list);
        List_CopyTo(list);
        BigList_CopyTo(bigList);

        Console.Read();
    }

    private static void TestCopeTo(List<string> list)
    {
        Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
        int loopCount = LOOP_NUB;
        while (loopCount > 0)
        {
            CopyTo<string>(list, copyArray, 0);
            loopCount--;
        }

        sw.Stop();
        Console.WriteLine("CopyTo Method past:       {0}s", sw.Elapsed);
    }

    private static void List_CopyTo(List<string> list)
    {
        sw = Stopwatch.StartNew();
        int loopCount = LOOP_NUB;
        while (loopCount > 0)
        {
            list.CopyTo(copyArray, 0);
            loopCount--;
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine("List<T> CopyTo Method:    {0}s", sw.Elapsed);
    }

    private static void BigList_CopyTo(BigList<string> bigList)
    {
        sw = Stopwatch.StartNew();
        int loopCount = LOOP_NUB;
        while (loopCount > 0)
        {
            bigList.CopyTo(copyArray, 0);
            loopCount--;
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine("BigList<T> CopyTo Method: {0}s", sw.Elapsed);
    }

    public static void CopyTo<T>(List<T> list, T[] array, int arrayIndex)
    {
        int index = arrayIndex, i = 0;
        foreach (T item in list)
        {
            if (i >= list.Count)
                break;

            array[index] = item;
            ++index;
            ++i;
        }
    }
}

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