为什么转换数组(向量)这么慢?

我的印象是，在。net中强制转换(不是转换)是非常便宜和快速的。然而，这似乎不是array的情况。我想在这里做一个非常简单的转换，取T1[]并转换为T2[]。在T1, T2 .

有三种方法可以做到这一点，我将它们命名为::

DropCasting: T2[] array2 = array;
CastClass: (T2[])array;
IsInst: array as T2[]; 

我创建了方法来做到这一点，不幸的是，c#似乎创建了一些相当奇怪的代码，这取决于这是否是通用的。(如果它的泛型DropCasting使用castclass操作符。在这两种情况下，当T1:T2时拒绝发出'as'操作符。

无论如何，我写了一些动态方法，并测试了一些令人惊讶的结果(string[]=>object[]):

DropCast :    223ms
IsInst   :   3648ms
CastClass:   3732ms

cast比两个强制转换操作符都快18倍。为什么对数组的强制转换如此缓慢?对于像string=>object这样的普通对象，差异要小得多。

DropCast :    386ms
IsInst   :    611ms
CastClass:    519ms

基准代码如下:

class Program
{
    static readonly String[] strings = Enumerable.Range(0, 10).Select(x => x.ToString()).ToArray();
    static Func<string[], object[]> Dropcast = new Func<Func<string[], object[]>>(
        () =>
        {
            var method = new DynamicMethod("DropCast", typeof(object[]), new[] { typeof(object), typeof(string[]) },true);
            var ilgen = method.GetILGenerator();
            ilgen.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
            ilgen.Emit(OpCodes.Ret);
            return method.CreateDelegate(typeof(Func<string[], object[]>)) as Func<string[], object[]>;
        })();
    static Func<string[], object[]> CastClass = new Func<Func<string[], object[]>>(
        () =>
        {
            var method = new DynamicMethod("CastClass", typeof(object[]), new[] { typeof(object), typeof(string[]) },true);
            var ilgen = method.GetILGenerator();
            ilgen.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
            ilgen.Emit(OpCodes.Castclass, typeof(object[]));
            ilgen.Emit(OpCodes.Ret);
            return method.CreateDelegate(typeof(Func<string[], object[]>)) as Func<string[], object[]>;
        })();
    static Func<string[], object[]> IsInst = new Func<Func<string[], object[]>>(
        () =>
        {
            var method = new DynamicMethod("IsInst", typeof(object[]), new[] { typeof(object), typeof(string[]) },true);
            var ilgen = method.GetILGenerator();
            ilgen.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
            ilgen.Emit(OpCodes.Isinst, typeof(object[]));
            ilgen.Emit(OpCodes.Ret);
            return method.CreateDelegate(typeof(Func<string[], object[]>)) as Func<string[], object[]>;
        })();
    static Func<string[], object[]>[] Tests = new Func<string[], object[]>[]{
        Dropcast,
        IsInst,
        CastClass
    };
    static void Main(string[] args)
    {
        int maxMethodLength = Tests.Select(x => GetMethodName(x.Method).Length).Max();
        RunTests(1, false, maxMethodLength);
        RunTests(100000000, true, maxMethodLength);
    }
    static string GetMethodName(MethodInfo method)
    {
        return method.IsGenericMethod ?
        string.Format(@"{0}<{1}>", method.Name, string.Join<Type>(",", method.GetGenericArguments())) : method.Name;
    }
    static void RunTests(int count, bool displayResults, int maxLength)
    {
        foreach (var action in Tests)
        {
            Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
            for (int i = 0; i < count; i++)
            {
                action(strings);
            }
            sw.Stop();
            if (displayResults)
            {
                Console.WriteLine("{0}: {1}ms", GetMethodName(action.Method).PadRight(maxLength),
                ((int)sw.ElapsedMilliseconds).ToString().PadLeft(6));
            }
            GC.Collect();
            GC.WaitForPendingFinalizers();
            GC.Collect();
        }
    }
}

对于int[]->uint[]这样的东西，clr规范应该在没有转换的情况下进行强制转换。