工作和生活中经常可以看到一些程序猿,写代码的时候只关注代码的逻辑性,而不考虑运行效率，其实这对大多数程序猿来说都是没有问题的，不过作为一只有理想的CodeMonkey,我还是希望给
工作和生活中经常可以看到一些程序猿,写代码的时候只关注代码的逻辑性,而不考虑运行效率，其实这对大多数程序猿来说都是没有问题的，不过作为一只有理想的CodeMonkey,我还是希望给大家分享一些性能优化心得
正文
C#程序员应该养成的程序性能优化写法
曾经在网上听过这样一句话
程序的可读性和性能是成反比的
我非常赞同这句话,所以对于那些极度影响阅读的性能优化我就不在这里赘述了
今天主要说的就是一些举手之劳即可完成的性能优化
减少重复代码
这是最基本的优化方案,尽可能减少那些重复做的事,让他们只做一次
比较常见是这种代码,同样的math.cos(angle) 和math.sin(angle)都做了2次
优化前
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private point rotatept(double angle, point pt){ point pret = new point(); angle = -angle; pret.x = (int)((double)pt.x * math.cos(angle) - (double)pt.y * math.sin(angle)); pret.y = (int)((double)pt.x * math.sin(angle) + (double)pt.y * math.cos(angle)); return pret;} |
优化后
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private point rotatept3(double angle, point pt){ point pret = new point(); angle = -angle; double sin_angle = math.sin(angle); double cos_angle = math.cos(angle); pret.x =(int)(pt.x * cos_angle - pt.y * sin_angle); pret.y = (int)(pt.x * sin_angle + pt.y * cos_angle); return pret;} |
还有另一种 ,在方法中实例化一个对象, 但是这个对象其实是可以复用的
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public static string convertquot(string html){ regex regex = new regex("&(quot|#34);", regexoptions.ignorecase); return regex.replace(html, "\"");} |
优化后
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readonly static regex replacequot = new regex("&(quot|#34);", regexoptions.ignorecase | regexoptions.compiled);public static string convertquot(string html){ return replacequot.replace(html, "\"");} |
还有一种是不必要的初始化,比如调用out参数之前,是不需要初始化的
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public bool check(int userid){ var user = new user(); if(getuser(userid,out user)) { return user.level > 1; } return false;} |
这里的new user()就是不必要的操作,
优化后
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public bool check(int userid){ user user; if(getuser(userid,out user)) { return user.level > 1; } return false;} |
不要迷信正则表达式
正好在第一个栗子里说到了正在表达式(regex)对象就顺便一起说了
很多人以为正则表达式很快,非常快,超级的快
虽然正则表达式是挺快的,不过千万不要迷信他,不信你看下面的栗子
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//方法1public static string convertquot1(string html){ return html.replace(""", "\"").replace(""", "\"");} readonly static regex replacequot = new regex("&(quot|#34);", regexoptions.ignorecase | regexoptions.compiled);//方法2public static string convertquot2(string html){ return replacequot.replace(html, "\"");} |
有多少人认为正则表达式比较快的,举个手??
结果为10w次循环的时间 ,即使是10个replace连用,也比regex好,所以不要迷信他
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//方法1public static string convertquot1(string html){ return html.replace("0", "").replace("1", "").replace("2", "").replace("3", "").replace("4", "").replace("5", "").replace("6", "").replace("7", "").replace("8", "").replace("9", "");} readonly static regex replacequot = new regex("[1234567890]", regexoptions.ignorecase | regexoptions.compiled);//方法2public static string convertquot2(string html){ return replacequot.replace(html, "");} |
convertquot1:3518
convertquot2:12479
最后给你们看一个真实的,杯具的栗子
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htmlstring = regex.replace(htmlstring, @"<(.[^>]*)>", "", regexoptions.ignorecase);htmlstring = regex.replace(htmlstring, @"([\r\n])[\s]+", "", regexoptions.ignorecase);htmlstring = regex.replace(htmlstring, @"-->", "", regexoptions.ignorecase);htmlstring = regex.replace(htmlstring, @"<!--.*", "", regexoptions.ignorecase); htmlstring = regex.replace(htmlstring, @"&(quot|#34);", "\"", regexoptions.ignorecase);htmlstring = regex.replace(htmlstring, @"&(amp|#38);", "&", regexoptions.ignorecase);htmlstring = regex.replace(htmlstring, @"&(lt|#60);", "<", regexoptions.ignorecase);htmlstring = regex.replace(htmlstring, @"&(gt|#62);", ">", regexoptions.ignorecase);htmlstring = regex.replace(htmlstring, @"&(nbsp|#160);", " ", regexoptions.ignorecase);htmlstring = regex.replace(htmlstring, @"&(iexcl|#161);", "\xa1", regexoptions.ignorecase);htmlstring = regex.replace(htmlstring, @"&(cent|#162);", "\xa2", regexoptions.ignorecase);htmlstring = regex.replace(htmlstring, @"&(pound|#163);", "\xa3", regexoptions.ignorecase);htmlstring = regex.replace(htmlstring, @"&(copy|#169);", "\xa9", regexoptions.ignorecase);htmlstring = regex.replace(htmlstring, @"&#(\d+);", "", regexoptions.ignorecase); |
合理使用正则表达式
上面说了正则表达式的效率不高,并不是说就不要用他了,至少正则表达式的作用不仅仅如此而已
如果一定要用正则表达式的话也需要注意,能静态全局公用的尽量全局公用
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readonly static regex regex = new regex("[1234567890]", regexoptions.compiled); |
注意他的第二个参数regexoptions.compiled 注释是 指定将正则表达式编译为程序集。这会产生更快的执行速度，但会增加启动时间。
通俗的说就是加了这个枚举,会使得初始化regex对象变慢,但是执行字符串查找的时候更快, 不使用的话,初始化很多,查询比较慢
之前测过相差蛮大的 ,代码就不比较了,有兴趣的可以自己试试相差多少
另外还有一些枚举项,不确定是否对性能有影响,不过还是按规则使用会比较好
- regexoptions.ignorecase // 指定不区分大小写的匹配, 如果表达式中没有字母,则不需要设定
- regexoptions.multiline // 多行模式。更改 ^ 和 $ 的含义…. 如果表达式中没有^和$,则不需要设定
- regexoptions.singleline // 指定单行模式。更改点 (.) 的含义…. 如果表达式中没有.,则不需要设定
让编译器预处理常量的计算
编译器在编译程序段的时候 如果发现有一些运算是常量对常量的,那么他会在编译期间就计算完成,这样可以使程序在执行时不用重复计算了
比如
不过编译器有的时候也不是那么聪明的
这个时候就需要我们帮助一下了
给他加一个括号,让他知道应该先计算常量,这样就可以在编译期间进行运算了
字符串比较
这个可能很多人知道了,但还是提一下
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string s = "";1) if(s == ""){}2) if(s == string.empty){}3) if (string.isnullorempty(s)) { }4) if(s != null && s.length ==0) {}5) if((s+"").length == 0){} |
1,2最慢 3较快 4,5最快
1,2几乎没区别 4,5几乎没区别
不过这个只适用于比较null和空字符串,如果是连续的空白就是string.isnullorwhitespace最快了,不过这个方法2.0里面没有
所以2.0可以这样 (s+””).trim() == 0
这里的关键就是 s + “” 这个操作可以把null转换为””
注意第二个参数只能是””或string.empty 这样的累加几乎是不消耗时间的,如果第二个参数是” “(一个空格)这个时间就远远不止了
字符串拼接
字符串累加,这个道理和regex一样,不要盲目崇拜stringbuilder
在大量(或不确定的)string拼接的时候,stringbuilder确实可以起到提速的作用
而少数几个固定的string累加的时候就不需要stringbuilder 了,毕竟stringbuilder 的初始化也是需要时间的
感谢残蛹 博友提供的说明
ps: 这段我确实记得我是写过的来着,不知道怎么的,发出来的时候就不见了…..
此外还有一个string.concat方法,该方法可以小幅度的优化程序的速度,幅度很小
他和string.join的区别在于没有间隔符号(我之前常用string.join(“”,a,b,c,d),不要告诉我只有我一个人这么干)
另一种经常遇到的字符串拼接
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public string joinids(list<user> users){ stringbuilder sb = new stringbuilder(); foreach (var user in users) { sb.append("'"); sb.append(user.id); sb.append("',"); } sb.length = sb.length - 1; return sb.tostring();} |
对于这种情况有2中优化的方案
对于3.5以上可以直接使用linq辅助,这种方案代码少,但是性能相对差一些
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public string joinids(list<user> users){ return "'" + string.join("','", users.select(it => it.id)) + "'";} |
对于非3.5或对性能要求极高的场合
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public string joinids(list<user> users){ var ee = users.getenumerator(); stringbuilder sb = new stringbuilder(); if (ee.movenext()) { sb.append("'"); sb.append(ee.current.id); sb.append("'"); while (ee.movenext()) { sb.append(",'"); sb.append(ee.current.id); sb.append("'"); } } return sb.tostring();} |
bool类型的判断返回
这种现象常见于新手程序员中
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//写法1if(state == 1){ return true;}else{ return false;}//写法2return state == 1 ? true : false;//优化后return state == 1; |
类型的判断
一般类型的判断有2种形式
1,这种属于代码比较好写,但是性能比较低, 原因就是gettype()的时候消耗了很多时间
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type type = obj.gettype();switch (type.name){ case "int32": break; case "string": break; case "boolean": break; case "datetime": break; ... ... default: break;} |
2,这种属性写代码麻烦,但是性能很高的类型
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if (obj is string){ }else if (obj is int){ }else if (obj is datetime){ }......else{ } |
其实有个中间之道,既可以保证性能又可以比较好写
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iconvertible conv = obj as iconvertible;if (conv != null){ switch (conv.gettypecode()) { case typecode.boolean: break; case typecode.byte: break; case typecode.char: break; case typecode.dbnull: break; case typecode.datetime: break; case typecode.decimal: break; case typecode.double: break; case typecode.empty: break; case typecode.int16: break; case typecode.int32: break; ... ... default: break; }}else{ //处理其他类型} |
大部分情况下 这个是可以用的 如果你自己有个类型实现了iconvertible,然后返回typecode.int32 就不再这个讨论范围之内了
使用枚举作为索引
下面这个是一个真实的例子,为了突出重点,做了部分修改,删除了多余的分支,源代码中不只4个
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enum templatecode{ none = 0, head = 1, menu = 2, foot = 3, welcome = 4,} public string gethtml(templatecode tc){ switch (tc) { case templatecode.head: return gethead(); case templatecode.menu: return getmenu(); case templatecode.foot: return getfoot(); case templatecode.welcome: return getwelcome(); default: throw new argumentoutofrangeexception("tc"); }} |
优化后
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readonly static func<string>[] gettemplate = inittemplatefunction(); private static func<string>[] inittemplatefunction(){ var arr = new func<string>[5]; arr[1] = gethead; arr[2] = getmenu; arr[3] = getfoot; arr[4] = getwelcome; return arr;} public string gethtml(templatecode tc){ var index = (int)tc; if (index >= 1 && index <= 4) { return gettemplate[index](); } throw new argumentoutofrangeexception("tc");} |
不过有的时候,枚举不一定都是连续的数字,那么也可以使用dictionary
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readonly static dictionary<templatecode, func<string>> templatedict = inittemplatefunction(); private static dictionary<templatecode, func<string>> inittemplatefunction(){ var ditc = new dictionary<templatecode, func<string>>(); ditc.add(templatecode.head, gethead); ditc.add(templatecode.menu, getmenu); ditc.add(templatecode.foot, getfoot); ditc.add(templatecode.welcome, getwelcome); return ditc;} public string gethtml(templatecode tc){ func<string> func; if (templatedict.trygetvalue(tc,out func)) { return func(); } throw new argumentoutofrangeexception("tc");} |
这种优化在分支比较多的时候很好用,少的时候作用有限
字符类型char,分支判断时的处理技巧
这部分内容比较复杂,而且适用范围有限,如果平时用不到的就可以忽略了
在处理字符串对象的时候,有时会需要判断char的值然后做进一步的操作
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public string show(char c){ if (c >= '0' && c <= '9') { return "数字"; } else if (c >= 'a' && c <= 'z') { return "小写字母"; } else if (c >= 'a' && c <= 'z') { return "大写字母"; } else if (c == '/' || c == '\\' || c == '|' || c == '$' || c == '#' || c == '+' || c == '%' || c == '&' || c == '-' || c == '^' || c == '*' || c == '=') { return "特殊符号"; } else if (c == ',' || c == '.' || c == '!' || c == ':' || c == ';' || c == '?' || c == '"' || c == '\'') { return "标点符号"; } else { return "其他"; }} |
这里有一种空间换时间的优化方式, 虽说是空间换时间,但是实际浪费的空间不会很多,因为char最多只有65536长度
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readonly static byte[] charmap = initcharmap(); private static byte[] initcharmap(){ var arr = new byte[char.maxvalue]; for (char i = '0'; i <= '9'; i++) { arr[i] = 1; } for (char i = 'a'; i <= 'z'; i++) { arr[i] = 2; } for (char i = 'a'; i <= 'z'; i++) { arr[i] = 3; } arr['/'] = 4; arr['\\'] = 4; arr['|'] = 4; arr['$'] = 4; arr['#'] = 4; arr['+'] = 4; arr['%'] = 4; arr['&'] = 4; arr['-'] = 4; arr['^'] = 4; arr['*'] = 4; arr['='] = 4; arr[','] = 5; arr['.'] = 5; arr['!'] = 5; arr[':'] = 5; arr[';'] = 5; arr['?'] = 5; arr['"'] = 5; arr['\''] = 5; return arr;} public string show(char c){ switch (charmap[c]) { case 0: return "其他"; case 1: return "数字"; case 2: return "小写字母"; case 3: return "大写字母"; case 4: return "特殊符号"; case 5: return "标点符号"; default: return "其他"; }} |
原先仅特殊符号一部分就需要判断12次,修改过后只判断一次就可以得到结果了
这方面的栗子在我的json组件()(文章,,3)中也有使用
摘取部分blqw.json的代码
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/// <summary>/// <para>包含1: 可以为头的字符</para>/// <para>包含2: 可以为单词的字符</para>/// <para>包含4: 可以为数字的字符</para>/// <para>等于8: 空白字符</para>/// <para>包含16:转义字符</para>/// <para></para>/// </summary>private readonly static byte[] _wordchars = new byte[char.maxvalue];private readonly static sbyte[] _unicodeflags = new sbyte[123];private readonly static sbyte[, ,] _datetimewords;static unsafejsonreader(){ for (int i = 0; i < 123; i++) { _unicodeflags[i] = -1; } _wordchars['-'] = 1 | 4; _wordchars['+'] = 1 | 4; _wordchars['$'] = 1 | 2; _wordchars['_'] = 1 | 2; for (char c = 'a'; c <= 'z'; c++) { _wordchars[c] = 1 | 2; _unicodeflags[c] = (sbyte)(c - 'a' + 10); } for (char c = 'a'; c <= 'z'; c++) { _wordchars[c] = 1 | 2; _unicodeflags[c] = (sbyte)(c - 'a' + 10); } _wordchars['.'] = 1 | 2 | 4; for (char c = '0'; c <= '9'; c++) { _wordchars[c] = 4; _unicodeflags[c] = (sbyte)(c - '0'); } //科学计数法 _wordchars['e'] |= 4; _wordchars['e'] |= 4; _wordchars[' '] = 8; _wordchars['\t'] = 8; _wordchars['\r'] = 8; _wordchars['\n'] = 8; _wordchars['t'] |= 16; _wordchars['r'] |= 16; _wordchars['n'] |= 16; _wordchars['f'] |= 16; _wordchars['0'] |= 16; _wordchars['"'] |= 16; _wordchars['\''] |= 16; _wordchars['\\'] |= 16; _wordchars['/'] |= 16; string[] a = { "jan", "feb", "mar", "apr", "may", "jun", "jul", "aug", "sep", "oct", "nov", "dec" }; string[] b = { "mon", "tue", "wed", "thu", "fri", "sat", "sun" }; _datetimewords = new sbyte[23, 21, 25]; for (sbyte i = 0; i < a.length; i++) { var d = a[i]; _datetimewords[d[0] - 97, d[1] - 97, d[2] - 97] = (sbyte)(i + 1); } for (sbyte i = 0; i < b.length; i++) { var d = b[i]; _datetimewords[d[0] - 97, d[1] - 97, d[2] - 97] = (sbyte)-(i + 1); } _datetimewords['g' - 97, 'm' - 97, 't' - 97] = sbyte.maxvalue;} 摘取部分blqw.json的代码 |
结束了…还要后续吗?…貌似我又要懒一段时间
我写的文章,除了纯代码,其他的都是想表达一种思想,一种解决方案.希望各位看官不要局限于文章中的现成的代码,要多关注整个文章的主题思路,谢谢!
原文链接：http://www.cnblogs.com/taiyonghai/p/5695666.html
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