冗余/性能更好的代码 VS 优化/性能较差的代码

Question

就我而言，我使用的是 C#，但问题的概念也适用于 Java。希望答案足够通用以涵盖两种语言。否则最好把问题分成两部分。

我一直在想哪一个是更好的做法。

编译器是否负责增强“第二个”代码，使其性能与“第一个”代码一样好？

是否可以同时获得“更好的性能”和“优化”代码？

冗余/更好的性能代码：

string name = GetName(); // returned string could be empty
List<string> myListOfStrings = GetListOfStrings();
if(string.IsNullOrWhiteSpace(name)
{
    foreach(string s in myListOfStrings)
        Console.WriteLine(s);
}
else
{
    foreach(string s in myListOfStrings)
        Console.WriteLine(s + " (Name is: " + name);
}

优化/性能较低的代码：

string name = GetName(); // returned string could be empty
List<string> myListOfStrings = GetListOfStrings();

foreach(string s in myListOfStrings)
    Console.WriteLine(string.IsNullOrWhiteSpace(name) ? s : s + " (Name is: " + name);

显然“第一个”代码的执行时间较短，因为它每个循环仅执行一次条件“string.IsNullOrWhiteSpace(name)”。而“第二个”代码（更好）在每次迭代时执行条件。

请考虑较长的循环执行时间而不是较短的循环执行时间，因为我知道当循环执行时间较短时，性能不会有差异。

Answer 1

编译器是否负责增强“第二个”代码，使其性能与“第一个”代码一样好？

不，不能。

它不知道布尔表达式在循环迭代之间不会改变。 代码有可能不每次都返回相同的值，因此被迫在每次迭代中执行检查。

1. 布尔表达式也可能有副作用。 在这种情况下，它不会，但编译器无法知道这一点。 为了满足规范，执行此类副作用很重要，因此需要在每次迭代中执行检查。

2. 因此，您需要问的下一个问题是，在这种情况下，执行您提到的优化是否“重要”？ 在任何情况下，我都可以想象您所展示的确切代码，但可能不会。 检查速度非常快，几乎肯定不会成为瓶颈。 如果存在性能问题，几乎肯定会有更大的鱼。

也就是说，只需对示例进行一些更改即可使其变得重要。 如果布尔表达式本身的计算成本很高（即，它是数据库调用、Web 服务调用、某些昂贵的 CPU 计算等的结果），那么它可能是重要的性能优化。 另一种需要考虑的情况是如果布尔表达式有副作用会发生什么。 如果这是对

MoveNext

的 IEnumerator 调用怎么办？ 如果只执行一次很重要，因为您不希望副作用发生 N 次，那么这就是一个

非常

重要的问题。

在这种情况下有几种可能的解决方案。最简单的方法很可能只计算布尔表达式一次，然后将其存储在变量中：

bool someValue = ComputeComplexBooleanValue();
foreach(var item in collection)
{
    if(someValue)
        doStuff(item);
    else
        doOtherStuff(item);
}

如果你想执行布尔值0-1次（即，在集合为空的情况下避免调用它一次），那么我们可以使用

Lazy

来延迟计算该值，但确保它最多仍然只被计算一次：

var someValue = new Lazy<bool>(() => ComputeComplexBooleanValue());
foreach (var item in collection)
{
    if (someValue.Value)
        doStuff(item);
    else
        doOtherStuff(item);
}

您应该始终首先选择更容易理解和维护的方式。这意味着将重复代码减少到绝对最小值（

DRY

）。此外，这种微观优化对于许多系统来说并不那么重要。另请注意，代码越短并不总是越好。

Answer 2

string name = GetName(); // returned string could be empty
bool nameIsEmpty = string.IsNullOrWhiteSpace(name);

foreach (string s in GetListOfStrings()) {       

    string messageAddition = "";
    if (!nameIsEmpty) {
        messageAddition = " (Name is: " + name + ")";
    }

    Console.WriteLine(s + messageAddition);

    // more code which uses the computed value.. 
    // otherwise the condition can be moved out the loop
}

我发现在方法调用中额外的

if

语句比

?:

 运算符更容易阅读，但这可能是个人喜好。

如果您想稍后提高性能，您应该分析您的应用程序并首先开始优化最慢的代码部分。也许你的

GetListOfStrings()

方法太慢了，以至于其他代码的性能完全无关。如果您

测量到

重复循环可以显着提高性能，您可以考虑更改它。