Я столкнулся с необычной ситуацией. Строка кода, добавленная перед циклом и никак с ним не связанная, замедляет выполнение цикла. Вот как это выглядит в "уменьшенном виде".
У меня есть метод с примитивным циклом:
int[] array = new int[ElemCnt];
public int Sum()
{
int sum = 0;
for (int i = 0; i < array.Length; i++)
sum += array[i];
return sum;
}
Этот метод модифицируется затем следующим образом:
long state = 1;
public int Sum2()
{
int sum = 0;
if (Interlocked.Read(ref state) == 0)
return sum;
for (int i = 0; i < array.Length; i++)
sum += array[i];
return sum;
}
т.е. просто добавляется проверка перед циклом.
Логично предположить, что время выполнения этой проверки можно оценить некой константой. Время выполнения второго метода (при худшем исходе) тогда можно оценить как T2 ≈ T + C
, где T
- время выполнения первого метода, а C
- время выполнения проверки (CPU считаем не загружен). С ростом длины массива следует ожидать, очевидно, что время выполнения двух методов будет всё менее различимым (T2 ≈ T
).
Такого, однако, не происходит:
BenchmarkDotNet=v0.13.1, OS=Windows 10.0.19044.1766 (21H2)
Intel Core i5-4690 CPU 3.50GHz (Haswell), 1 CPU, 4 logical and 4 physical cores
.NET SDK=6.0.301
[Host] : .NET 6.0.6 (6.0.622.26707), X64 RyuJIT
DefaultJob : .NET 6.0.6 (6.0.622.26707), X64 RyuJIT
Method | ElemCnt | Mean | Error | StdDev | Ratio | RatioSD |
---|---|---|---|---|---|---|
Sum | 1000 | 590.1 ns | 6.22 ns | 5.81 ns | 1.00 | 0.00 |
Sum2 | 1000 | 1,896.4 ns | 9.88 ns | 9.24 ns | 3.21 | 0.03 |
Sum | 10000 | 5,729.5 ns | 27.40 ns | 24.29 ns | 1.00 | 0.00 |
Sum2 | 10000 | 18,929.2 ns | 208.10 ns | 194.66 ns | 3.30 | 0.03 |
Sum | 100000 | 57,273.8 ns | 258.89 ns | 242.17 ns | 1.00 | 0.00 |
Sum2 | 100000 | 187,707.1 ns | 2,121.93 ns | 1,984.85 ns | 3.28 | 0.03 |
Sum | 1000000 | 590,207.1 ns | 9,395.29 ns | 8,328.68 ns | 1.00 | 0.00 |
Sum2 | 1000000 | 1,943,186.9 ns | 34,793.55 ns | 32,545.90 ns | 3.29 | 0.06 |
т.е. в действительности получается T2 ≈ K * T
!
Это наводит на мысль о том, что во втором случае цикл выполняется медленнее. Будто бы добавленная проверка каким-то образом замедляет цикл. В чём здесь дело?
Код бенчмарка:
public class LoopBench
{
int[] array = null;
long state = 1;
[Params(1000, 10000, 100000, 1000000)]
public int ElemCnt { get; set; }
[GlobalSetup]
public void Setup()
{
array = new int[ElemCnt];
}
[Benchmark(Baseline = true)]
public int Sum()
{
int sum = 0;
for (int i = 0; i < array.Length; i++)
sum += array[i];
return sum;
}
[Benchmark]
public int Sum2()
{
int sum = 0;
if (Interlocked.Read(ref this.state) == 0)
return sum;
for (int i = 0; i < array.Length; i++)
sum += array[i];
return sum;
}
}