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C#效率优化（3）-- 使用foreach时避免装箱

2019年03月23日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

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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：

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