c# - .NET 整数与 Int16？

Question

我有一个可疑的编码实践。

当我需要遍历计数限制低于的项目的小列表时，我32000使用i变量类型而不是. 我这样做是因为我认为使用.Int16IntegerInt16Integer

我错了吗？Int16使用 an和 an之间没有有效的性能差异Integer吗？我应该停止使用Int16并坚持Integer我所有的计数/迭代需求吗？

score 88 · Accepted Answer

在按索引循环遍历数组或集合时，您几乎应该总是使用Int32or （并且，不，使用orInt64不会获得信任）。UInt32UInt64

它效率较低的最明显原因是在 BCL 中找到的所有数组和集合索引都使用s，因此在尝试使用s 作为索引的代码中总是Int32会发生隐式转换。Int16

不太明显的原因（以及数组Int32作为索引的原因）是 CIL 规范规定所有操作堆栈值都是 Int32or Int64。每次将值加载或存储到任何其他整数类型（Byte、SByte、UInt16、Int16、UInt32或UInt64）时，都会涉及到隐式转换操作。无符号类型对加载没有惩罚，但对于存储值，这相当于截断和可能的溢出检查。对于有符号类型，每个加载符号扩展，每个存储符号折叠（并且可能进行溢出检查）。

这对你伤害最大的地方是循环本身，而不是数组访问。例如，采取这个看似无辜的循环：

for (short i = 0; i < 32000; i++) {
    ...
}

看起来不错，对吧？没有！您基本上可以忽略初始化 ( short i = 0)，因为它只发生一次，但比较 ( i<32000) 和递增 ( i++) 部分发生了 32000 次。这是机器级别的一些伪代码：

  Int16 i = 0;
LOOP:
  Int32 temp0 = Convert_I16_To_I32(i); // !!!
  if (temp0 >= 32000) goto END;
  ...
  Int32 temp1 = Convert_I16_To_I32(i); // !!!
  Int32 temp2 = temp1 + 1;
  i = Convert_I32_To_I16(temp2); // !!!
  goto LOOP;
END:

那里有3次转换，运行32000次。Int32只需使用or就可以完全避免它们Int64。

更新：正如我在评论中所说，我现在实际上已经写了一篇关于这个主题的博客文章，.NET Integral Data Types And You

score 54 · Accepted Answer

根据以下参考，运行时优化了Int32的性能，并推荐它们用于计数器和其他频繁访问的操作。

出自本书：MCTS 自定进度培训套件（考试 70-536）：Microsoft® .NET Framework 2.0 — 应用程序开发基础

第 1 章：“框架基础”
第 1 课：“使用值类型”

最佳实践：使用内置类型优化性能

运行时优化了 32 位整数类型（Int32 和 UInt32）的性能，因此将这些类型用于计数器和其他经常访问的整数变量。

对于浮点运算，Double 是最有效的类型，因为这些运算是由硬件优化的。

此外，同一节中的表 1-1 列出了每种类型的推荐用途。与此讨论相关：

Int16 - 互操作和其他专门用途
Int32 - 整数和计数器
Int64 - 大整数

score 11 · Accepted Answer

Int16 实际上可能效率较低，因为用于字访问的 x86 指令比用于 dword 访问的指令占用更多空间。这将取决于 JIT 的作用。但无论如何，在迭代中用作变量时几乎肯定不会更有效。

score 9 · Accepted Answer

反之亦然。

32（或 64）位整数比 int16 更快。通常，本机数据类型是最快的一种。

如果你想让你的数据结构尽可能精简，Int16 就很好。这可以节省空间并可以提高性能。

score 3 · Accepted Answer

在现代硬件上，任何性能差异都将是如此微小，以至于无论出于何种目的和目的，它都不会产生任何影响。尝试编写几个测试工具并运行它们几百次，取平均循环完成时间，你就会明白我的意思了。

如果您的资源非常有限——嵌入式系统的堆栈很小，专为慢速网络（例如 GPRS 等）设计的有线协议等，从存储的角度来看，这可能是有意义的。

score 2 · Accepted Answer

永远不要假设效率。

什么是更有效或不是更有效将因编译器和平台而异。除非您实际对此进行了测试，否则无法判断是 int16 还是 int 更有效。

除非您遇到使用 int16 修复的经过验证的性能问题，否则我会坚持使用 int。

score 2 · Accepted Answer

在 32 位机器上使用 Int32（或在 64 位机器上使用 Int64）以获得最快的性能。如果您真的关心它占用的空间，请使用较小的整数类型（尽管可能会更慢）。

score 1 · Accepted Answer

这里的其他都是正确的，如果你需要它来满足极端的存储要求，或者为了对业务对象字段进行其他级别的强制（你应该当然，在这种情况下仍然有适当的级别验证）。

通常，在出现性能问题之前不要担心效率。在这种情况下，分析它。如果在分析时猜测和检查两种方式对您的帮助不够，请检查 IL 代码。

不过是个好问题。您正在了解更多关于编译器如何完成它的事情。如果您想学习更有效地编程，学习 IL 的基础知识以及 C#/VB 编译器如何工作将是一个好主意。

score 0 · Accepted Answer

我无法想象 Int16 与 int 相比有任何显着的性能提升。

您在变量声明中保存了一些位。

当规格发生变化时，绝对不值得麻烦，无论您计算什么现在都可以超过 32767，并且您发现当您的应用程序开始抛出异常时......

score 0 · Accepted Answer

使用小于 Int32 的数据类型没有显着的性能提升，事实上，我在某处读到，由于内存分配，使用 Int32 会比 Int16 更快

c# - .NET 整数与 Int16？

10 回答 10

Related

Reference