Question

运行一个带有大量迭代的空for循环，我在运行所需的时间内得到了截然不同的数字：

public static class Program
{
    static void Main()
    {
        var sw = new Stopwatch();
        sw.Start();
        for (var i = 0; i < 1000000000; ++i)
        {
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine(sw.ElapsedMilliseconds);
    }
}

以上将在我的机器上运行大约200ms，但如果我将其增加到1000000001，那么它需要 4x ！然后，如果我将它设为1000000002，则再次降至200ms！

这个似乎在偶数次迭代中发生。如果我去for (var i = 1; i < 1000000001，（注意从1开始而不是0）那么它是200ms。或者如果我i <= 1000000001（注意小于或等于）那么它是200ms。或(var i = 0; i < 2000000000; i += 2)。

这似乎仅在x64上，但在所有.NET版本上（至少）4.0。此外，只有在处于释放模式且分离调试器时才会出现。

UPDATE 我认为这可能是由于jit中的一些聪明的位移，但以下似乎反驳了：如果你做了一些事情，比如在该循环中创建一个对象，那么< em> 也需要大约4倍的时间：

public static class Program
{
    static void Main()
    {
        var sw = new Stopwatch();
        sw.Start();
        object o = null;
        for (var i = 0; i < 1000000000; i++)
        {
            o = new object();
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine(o); // use o so the compiler won't optimize it out
        Console.WriteLine(sw.ElapsedMilliseconds);
    }
}

这在我的机器上大约需要1秒钟，但随后增加1到1000000001需要 4秒。这是一个额外的3000毫秒，所以它实际上不是由于位移，因为这也会在原始问题中显示为3000毫秒的差异。

Answer 1

这里有拆解：

00000031  xor         eax,eax 
  for (var i = 0; i < 1000000001; ++i)
00000033  inc         eax           
00000035  cmp         eax,3B9ACA01h 
0000003a  jl          0000000000000033 
0000003c  movzx       eax,byte ptr [rbx+18h] 
00000040  test        eax,eax 
00000042  je          0000000000000073

和

00000031  xor         eax,eax 
     for (var i = 0; i < 1000000000; ++i)
00000033  add         eax,4 
00000036  cmp         eax,3B9ACA00h 
0000003b  jl          0000000000000033 
0000003d  movzx       eax,byte ptr [rbx+18h] 
00000041  test        eax,eax 
00000043  je          0000000000000074

我看到的唯一区别是，在偶数循环中，循环索引一次递增4（add eax 4）而不是一次递增1（inc eax），因此它完成循环因此而快4倍。

这只是推测，但我认为它是unrolling the loop因子4.所以它将身体放置在循环中4次，并且增加速度快4倍。但由于身体是空的，空体时间4仍然是空的，你获得的收益比环路展开时的收益大得多。

.NET x64中的for循环性能奇怪：偶数迭代亲和力？

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