编程杂谈——std::vector与List的性能比较（stl list和vector）

昨天在比较完C++中std::vector的两个方法的性能差异并留下记录后——编程杂谈——使用emplace_back取代push_back，今日尝试在C#中测试对应功能的性能。

C#中对应std::vector的数据结构为List。更多的对应关系可以参照下面：

std::vector - List

std::list - LinkedList

std::map - Dictionary

std::set - HashSet

std::multimap - Dictionary

C#的测试代码如下：

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Diagnostics;

namespace ConsoleApp

{

class Item

{

public string Name { get; set; }

}

class Program

{

static void Main(string[] args)

{

var sw = new Stopwatch();

sw.Start();

var count = 100000;

var l = new List();

for (int i = 0; i < count; i++)

{

l.Add(new Item { Name = "Test" });

}

Console.WriteLine(sw.ElapsedMilliseconds / 1000.0);

}

}

}

程序执行结果约为0.077(该值每次会发生少许变化)

而C++的测试代码的结果约是0.207。这就有违于我们一般的认知了，毕竟通常都觉得C++的性能要优于C#。

#include

#include

#include

class Item

{

public:

Item(std::string name):name(name){}

private:

std::string name;

};

int main()

{

std::vector v;

int count = 100000;

v.reserve(count);

clock_t begin_time = clock();

for (auto i = 0; i < count; i++)

{

v.emplace_back("Test");

}

std::cout << float(clock() - begin_time) / CLOCKS_PER_SEC << std::endl;

}

原来这里犯了个错误，如果要进行基准测试的话，必须要在Release模式下进行。

当改成Release模式后，C++的代码执行时间变成了0.003，而C#也下降到了0.061左右。

不过在上述C#代码中，缺少一点优化，var l = new List();没有预设容量值，如果改成var l = new List(count);，执行时间进一步下降至0.050左右。

然而C#代码还可以继续优化，将Item类改成结构体后，结果变成了0.006。

struct Item

{

public string Name { get; set; }

}

如果把C++代码中也同样改成结构体，则几乎没有获得什么优化。

struct Item

{

public:

Item(std::string name):name(name){}

private:

std::string name;

};

最后将测试数据量从10W加至1000W后，C++代码的执行时间约是0.286，而C#的约为0.627。同样是2倍左右的差距。

值得注意的是，上述的C#代码是在.NET Core 3.0基础上测试，如果改成.NET Framwork 4.8，执行时间会降为0.536左右。由此可见，.NET Core应该还留有不少可以优化的地方，希望其在性能方面上能够进一步改善。

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