Question

很久以前我偶然发现了这个问题

Why is it faster to process a sorted array than an unsorted array?

并想亲自尝试一下。尝试不同的阵列大小时，我得到了一些令人惊讶的结果。

这是测试代码。（使用Microsoft编译器的C＃，我还没有测试过其他语言）

    static void Main(string[] args)
    {
        var rand = new Random();
        Time(rand, true, 1000, 100000);
        Time(rand, false, 1000, 100000);
        Time(rand, true, 1000000, 100);
        Time(rand, false, 1000000, 100);
        Console.ReadKey(true);
    }

    static void Time(Random rand, bool sort, int arraysize, int loopsize)
    {
        var stopwatch = new Stopwatch();

        var array = new int[arraysize];
        array = Array.ConvertAll(array, _ => (int)(rand.NextDouble() * int.MaxValue));

        if (sort)
            Array.Sort(array);

        stopwatch.Start();

        var count = 0;
        for (var j = 0; j < loopsize; j++)
            for (var i = 0; i < array.Length; i++)
                if (array[i] > int.MaxValue / 2)
                    count++;

        stopwatch.Stop();

        Console.WriteLine("{0} ticks, {1}ms, sort {2}, arraysize {3}, loopsize {4}",
            stopwatch.ElapsedTicks, stopwatch.ElapsedMilliseconds, sort, arraysize, loopsize);
    }

这是输出。

614149 ticks, 262ms, sort True, arraysize 1000, loopsize 100000
630096 ticks, 269ms, sort False, arraysize 1000, loopsize 100000
634562 ticks, 271ms, sort True, arraysize 1000000, loopsize 100
1840846 ticks, 787ms, sort False, arraysize 1000000, loopsize 100

相对结果时序在发布与调试模式下通常是相同的（调试速度大约是缓慢的两倍）。

对我来说，最后两个结果是有道理的。它遵循我上面链接的问题的逻辑，并且由于我假设的是分支预测，排序的运行得更快。然而，前两个结果让我感到困惑。为什么他们差不多同一时间？另外，为什么它们没有明显快于前两个？我认为较小的数组会导致它在更近的缓存中，因此整个运行速度更快。（循环大小*数组大小=前两个和后两个之间的常数，因此内部迭代次数相同）

已排序/未排序的不同大小的数组的分支预测

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