Да, ситуация с многомерными массивами довольно печальная. Такой массив реализует IEnumerable
, но не реализует IEnumerable<T>
. А это означает, что любое использование многомерного массива через "призму" IEnumerable
приведет к упаковке каждого элемента, и использование метода Enumerable.Cast<T>
- не исключение.
Вот простой бенчмарк (на основе BenchmarkDotNet), который показывает, что это действительно так:
[MemoryDiagnoser]
public class MultidimentionalAarrayTests
{
private int[,] m_multiArray = {{1, 2}, {3, 4}};
private int[] m_regularArray = {1, 2, 3, 4};
[Benchmark]
public int MultiArrayLast()
{
return m_multiArray.Cast<int>().Last();
}
[Benchmark]
public int RegularArrayLast()
{
return m_regularArray.Last();
}
}
Результат:
Method | Mean | Error | StdDev | Gen 0 | Allocated |
--------------------------- |------------:|----------:|----------:|-------:|----------:|
MultiArrayLast | 1,166.97 ns | 23.229 ns | 51.473 ns | 0.0401 | 132 B |
RegularArrayLast | 51.29 ns | 1.250 ns | 3.686 ns | - | 0 B |
Мы тут видим кучку аллокаций: в первом случае - упакован каждый элемент, итератор в Cast<T>
, итератор в Last<T>
. Во втором случае нет аллокаций вообще, поскольку Last<T>
проверяет, что последовательность реализует IList<T>
(а одномерный массив его реализует) и сразу же возвращает последний элемент.
Поскольку многомерные массивы не реализуют обобщенный IEnumerable<T>
, то заставить его сделать это самим мы не можем, но мы можем создать метод расширения, чтобы не использовать Enumerable.Cast<T>
:
public static class MultiDimentionalArrayEx
{
public static IEnumerable<T> AsEnumerable<T>(this T[,] array)
{
foreach (var e in array) yield return e;
}
}
Теперь мы можем добавить еще один бенчмарк, чтобы проверить результат:
[Benchmark]
public int MultiArrayWithAsEnumerable()
{
return m_multiArray.AsEnumerable().Last();
}
И вот окончательный результат:
Method | Mean | Error | StdDev | Gen 0 | Allocated |
--------------------------- |------------:|-----------:|-----------:|-------:|----------:|
MultiArrayLast | 1,115.45 ns | 31.0145 ns | 90.9603 ns | 0.0401 | 132 B |
RegularArrayLast | 46.11 ns | 0.1826 ns | 0.1525 ns | - | 0 B |
MultiArrayWithAsEnumerable | 161.74 ns | 3.2693 ns | 3.2109 ns | 0.0150 | 48 B |
Здесь мы видим, что есть выделение в куче двух итераторов (одного для метода расширения и еще одного для Enumerable.Last<T>
), но нет упаковок самих элементов.
foreach (int x in array)
будет приводить к упаковке, так ведь?foreach (int x in array)
применить кIEnumerable<int>
, то ничего не будет. Если применить кIEnumerable
- то распаковка на лицоIEnumerable<int>
разве реализуется массивом? Вроде нет же, иначеCast
не потребовался быfor()
, а не foreach()?