C#效率优化(3)-- 使用foreach时避免装箱

Introduction:

  ※本文不是在描述旧版本Unity中mono编译器导致的foreach语句额外装箱错误

  博主是一名Unity 3D游戏开发者,游戏使用C#+lua开发,最近在优化C#代码时,发现了一处使用foreach不恰当的地方,其结果是造成了每帧近3k的GC Alloc,如此高频率的GC堆内存分配,会导致垃圾回收的调用更加频繁,从而影响游戏性能,而这只需要简单的修改即可避免;

  ※使用.Net 2.0的Unity版本,如果是较新的.Net 4.x版本,由于FCL实现修改,本文中48->56

   原始声明代码如下:

private readonly IDictionary<int, MyClass> mDic = new Dictionary<int, MyClass>();

  在每帧逻辑里面,会多次对其进行遍历,遍历代码如下:

foreach(var keyValuePair in mDic)
{
    //do...
}

  通过Unity自带的Profiler分析,可以发现其导致的GC Alloc:

Body:

  通过上面的Profiler可以发现此时foreach语句实际上调用的是Dictionary定义中隐式实现的IEnumerable<KeyValuePair<TKey, TValue>>.GetEnumerator()方法,该方法的声明如下:

IEnumerator<KeyValuePair<TKey, TValue>> IEnumerable<KeyValuePair<TKey, TValue>>.GetEnumerator()
{
    return new Enumerator(this, Enumerator.KeyValuePair);
}

   其中,Enumerator是在Dictionary类中定义的嵌套结构类型:

  结构类型隐式转换为接口类型时会发生装箱,对于该Enumerator类型,其装箱后大小为16(开销字节)+8(字段dictionary)+8(字段next+stamp)+16(字段current:8(int字节对齐)+8)=48字节,调用29次即产生48*29=1392字节的堆内存分配,这符合我们看到Profiler里面看到的GC Alloc;

  为了解决这个问题,只需要将变量声明时改为Dictionary即可,不使用接口类型的变量,即:

private readonly Dictionary<int, MyClass> mDic = new Dictionary<int, MyClass>();

  此时,在对mDic进行foreach循环时,就会调用Dictionary<TKey,TValue>.GetEnumerator()方法,该方法返回值类型即结构类型的Enumerator,避免了装箱操作:

One more thing:

  这里可能很多人有个误解,即foreach是只能对实现了IEnumerable或IEnumerable<T>的类型对象进行遍历,其实不然,foreach语句还可以对满足以下条件的任何类型的对象进行遍历:

  实现了可访问的GetEnumerator()方法,且该方法的返回值类型符合:包含可访问的Current属性和bool MoveNext()方法;

Conclusion:

  这样就知道了,.Net框架类库提供的泛型集合类型都实现了这样的方法,因此可以放心对泛型集合进行foreach遍历,而不产生堆内存的分配,也因此,我们在使用这些类型时,尽量避免直接对其接口类型的变量进行遍历;

 


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作者:Minotauros
出处:https://www.cnblogs.com/minotauros/

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posted @ 2019-03-22 15:36 Minotauros 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏