为什么不'；t字符串.包含直接调用最终重载

本文关键字：调用 重载 包含直 字符串 为什么不 | 更新日期: 2023-09-27 18:21:57

String.Contains方法在内部中如下所示

public bool Contains(string value)
{
   return this.IndexOf(value, StringComparison.Ordinal) >= 0;
}

被调用的IndexOf过载看起来像这个

public int IndexOf(string value, StringComparison comparisonType)
{
   return this.IndexOf(value, 0, this.Length, comparisonType);
}

在这里，对最终重载进行另一个调用，然后调用具有签名的相关CompareInfo.IndexOf方法

public int IndexOf(string value, int startIndex, int count, StringComparison comparisonType)

因此，调用最终过载将是最快的（尽管在大多数情况下可能被视为微观优化）。

我可能遗漏了一些明显的内容，但考虑到在中间调用中没有完成其他工作，并且在两个阶段都有相同的信息，为什么Contains方法不直接调用最终重载？

唯一的优点是，如果最终重载的签名发生变化，只需要进行一次更改（中间方法的更改），还是设计中还有更多的更改？

从注释中编辑（请参阅更新2了解速度差异的解释）

为了澄清我的表现差异，以防我在某个地方犯了错误：我运行了这个基准测试（循环5次以避免抖动偏差），并使用这个扩展方法与String.Contains方法进行比较

public static bool QuickContains(this string input, string value)
{
   return input.IndexOf(value, 0, input.Length, StringComparison.OrdinalIgnoreCase) >= 0;
}

环路看起来像这个

for (int i = 0; i < 1000000; i++)
{
   bool containsStringRegEx = testString.QuickContains("STRING");
}
sw.Stop();
Console.WriteLine("QuickContains: " + sw.ElapsedMilliseconds);

在基准测试中，在我的机器上，QuickContains似乎比String.Contains快50%。

更新2（解释了性能差异）

我在基准中发现了一些不公平的地方，这解释了很多。基准测试本身是测量不区分大小写的字符串，但由于String.Contains只能执行区分大小写搜索，因此包含了ToUpper方法。这将扭曲结果，不是从最终输出的角度来看，而是至少从简单地测量String.Contains在非区分大小写搜索中的性能的角度来看。

所以现在，如果我使用这个扩展方法

public static bool QuickContains(this string input, string value)
{
   return input.IndexOf(value, 0, input.Length, StringComparison.Ordinal) >= 0;
}

在2重载IndexOf调用中使用StringComparison.Ordinal并移除ToUpper，QuickContains方法实际上变得最慢。CCD_ 14和CCD_。很明显，ToUpper调用偏离了Contains和IndexOf之间存在这种差异的原因。

不确定为什么QuickContains扩展方法变得最慢。（可能与Contains具有[__DynamicallyInvokable, TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline across NGen image boundaries")]属性有关？）。

为什么没有直接调用4重载方法，但性能似乎没有受到该决定的影响（正如Adrian和delnan在评论中指出的那样），这一问题仍然存在。

为什么不'；t字符串.包含直接调用最终重载

我研究汇编已经有一段时间了，我对MSIL和JIT几乎一无所知，所以这将是一个很好的练习-无法抗拒，所以这里只是一些可能是多余的经验数据。IndexOf重载是否内联？

这里有一个小小的控制台应用程序：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        "hello".Contains("hell");
    }
}

JIT在一个优化的Release构建中生成这个，Any CPU，在32位中运行。我缩短了地址，删除了一些不相关的行：

--- ...'Program.cs 
            "hello".Contains("hell");
[snip]
17  mov         ecx,dword ptr ds:[0320219Ch] ; pointer to "hello"
1d  mov         edx,dword ptr ds:[032021A0h] ; pointer to "hell"
23  cmp         dword ptr [ecx],ecx 
25  call        680A6A6C                     ; String.Contains()
[snip]

0x00000025处的call位于此处：

字符串。包含

00  push        0                 ; startIndex = 0
02  push        dword ptr [ecx+4] ; count = this.Length (second DWORD of String)
05  push        4                 ; comparisonType = StringComparison.Ordinal
07  call        FF9655A4          ; String.IndexOf()
0c  test        eax,eax 
0e  setge       al                ; if (... >= 0)
11  movzx       eax,al 
14  ret

果不其然，它似乎直接调用了带有四个参数的最终String.IndexOf重载：三个pushed；一个在edx（value："地狱"）；ecx中的this（"你好"）。为了确认，这是0x00000005处的call的去向：

00  push        ebp 
01  mov         ebp,esp 
03  push        edi 
04  push        esi 
05  push        ebx 
06  mov         esi,ecx                  ; this ("hello")
08  mov         edi,edx                  ; value ("hell")
0a  mov         ebx,dword ptr [ebp+10h] 
0d  test        edi,edi                  ; if (value == null)
0f  je          00A374D0 
15  test        ebx,ebx                  ; if (startIndex < 0)
17  jl          00A374FB 
1d  cmp         dword ptr [esi+4],ebx    ; if (startIndex > this.Length)
20  jl          00A374FB 
26  cmp         dword ptr [ebp+0Ch],0    ; if (count < 0)
2a  jl          00A3753F 
[snip]

这将是的主体

public int IndexOf(string value, 
                   int startIndex, 
                   int count, 
                   StringComparison comparisonType)
{
  if (value == null)
    throw new ArgumentNullException("value");
  if (startIndex < 0 || startIndex > this.Length)
    throw new ArgumentOutOfRangeException("startIndex",
             Environment.GetResourceString("ArgumentOutOfRange_Index"));
  if (count < 0 || startIndex > this.Length - count)
    throw new ArgumentOutOfRangeException("count",
             Environment.GetResourceString("ArgumentOutOfRange_Count"));
  ...
}
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