キャスティングの費用は？

Question

id2key_valueというDictionary<string, Dictionary<string, string>>にハッシュ（ID）でマッピングされたキーと値のペアがあります。これを、データベースのような表を行で表現する方法と考えることができます。

public int GetInt(string id, string key) 
{ 
    int value = 0; 
    bool success = int.TryParse(map[id][key], out value); 

    if (success) 
     return value; 
    else 
     throw new InvalidOperationException(
      "Trying to obtain a non-integer value with GetInt()."); 
} 

は、まあ、私は「cast-のアイデアを思い付いたとき、私は賢いされていたと思ったように私は、キャストを実行して、いくつかの基本的なデータ型の使用を容易にするために、いくつかのヘルパー関数を追加しましたキャッシュ "、これは基本的に既に解析されたオブジェクトを保持しているので、int、bool、DateTimeなどの文字列の解析をスキップして、キャッシュから適切なデータ型にキャストするだけです。同様に、

public int GetInt(string id, string key) 
{ 
    if (cast_cache.ContainsKey(id) && cast_cache[id].ContainsKey(key)) 
     return (int) cast_cache[id][key]; 

    int value = 0; 
    bool success = int.TryParse(map[id][key], out value); 

    if (success) 
    { 
     this.AddToCache(id, key, value); 

     return value; 
    } 
    else 
     throw new InvalidOperationException(
      "Trying to obtain a non-integer value with GetInt()."); 
} 

「キャストキャッシュ」は、単にDictionary<string, Dictionary<string, object>>です。

私はマップに10000の整数を追加してパフォーマンステストを行いました。それから私は "キャストキャッシング"の有無にかかわらず、100万回のランダム検索を行いました。

キャッシングなしで495（ms）、キャッシングで490（ms）かかりました。私はDateTimeを使ってテストを行いました。違いはより重要でしたが、私が期待していたよりも少ない（約750（ms）キャッシュされないキャッシュと約500（ms）キャッシュされた）。

キャストの原則を理解していない、この操作がどれほどコストがかかり、パフォーマンスが文字列から「逆シリアル化」されたものに近いのはなぜですか？

Answer 1

キャスティングは、オブジェクト自体に触れていないため（ほとんどの場合、そのオブジェクトを指している参照を変更しているため）、大部分の人が思考しているように高速です。

キャストを避けるべき主な理由の1つは、キャストするときに型安全性を避けてアプリケーションに潜在的な実行時エラーを導入することです。私はめったにパフォーマンスの問題であると考えていません。

補足として、キャッシュ内の参照型と値型の両方をテストして、値の種類のボクシングとアンボックス化のためにパフォーマンス上のペナルティが発生していないことを確認します。

ボクシングのパフォーマンスの低下は、値の型をオブジェクトにキャストすると、値の型がヒープにコピーされる必要があるため、はに変更されます。また、ボックス化された値型を使用すると、参照型がunboxされ、その後、これらの値がヒープからスタックに再度コピーされます。

Answer 2

あなたの例は、時間と空間の関係のためにより速く動作します。すべてのハッシュタイプをキャッシュし続ける場合、プログラムにどのくらいのメモリが必要ですか？

Answer 3

あなたのコードで「キャスト」と呼んでいるものは、キャストされていません。

あなたは、このやっている場合：

bool success = int.TryParse(map[id][key], out value); 

を変換、ないキャストです。キャストは次のようになります。

value = (int) map[id][key]; 

またはオブジェクトが実際に文字列ではなく、int型であるため、この場合には失敗していました

value = map[id][key] as int; 

。

Dictionary<string, string>がありますが、実際には任意のオブジェクトを格納することに興味がある場合は、Dictionary<string, object>とします。結果として、変換の代わりにキャストを使用できるようになります。Andrew Hare氏が指摘するように、より高速になると指摘しています。

Answer 4

辞書検索の回数を減らした場合、コードがキャッシュで高速に実行される場合があります。さらに、Dictionary<string, object>の代わりにキャッシュDictionary<string, int>を作成すると、ボクシングとアンボックスも避けられますが、これもコストがかかります。

public int GetInt(string id, string key) 
{ 
    int value; 
    Dictionary<string, int> cache; 

    if (cast_cache.TryGetValue(id, out cache) 
      && cache.TryGetValue(key, out value)) 
    { 
     return value; 
    } 

    if (int.TryParse(map[id][key], out value)) 
    { 
     this.AddToCache(id, key, value); 
     return value; 
    } 

    throw new InvalidOperationException("Trying to obtain a non-integer value with GetInt()."); 
} 

Answer 5

そこにはいくつか考慮すべき事項があります。まず、正しい用語を知っているだけで、これは実際にはアンボクシングです（値型を参照型として格納したか、またはボックス化しています）。値型に戻すことはアンボックス化です。

第二に、私の代わりにそれがキャッシュ辞書に複数の呼び出しにあります、あなたのコードの大半はアンボクシングされていないことを賭けたい：

if (cast_cache.ContainsKey(id) && cast_cache[id].ContainsKey(key))    
    return (int)cast_cache[id][key] 

私は5辞書はそこに横断回数：cast_cache （id）、cast_cache [id]、.ContainstKey（key）、cast_cache [id]、および[key]を含む。

これはかなり厳しいです。集計されたキーを使用することで、これらの多くを減らすことができます。 [id] [key]を探すのではなく、それらを単一のオブジェクトに結合します。これは、あなたの辞書の数を指数関数的に減らし、ContainsKey（）をtry/catch（その速度を調べる）でスキップすると、そのルックアップを2,1に減らします。

ここでは、それらを組み合わせることができるようになるクラスです：

public class Vector 
{ 
    private object[] _Data; 

    public object this[int index] 
    { 
     get 
     { 
      return _Data[index]; 
     } 
    } 

    public Vector(params object[] data) 
    { 
     _Data = (object[])data.Clone(); 
    } 

    public override bool Equals(object obj) 
    { 
     Vector OtherVector = obj as Vector; 

     if (OtherVector == null) 
      return false; 

     if (OtherVector._Data.Length != _Data.Length) 
      return false; 

     for (int I = 0; I < _Data.Length; I++) 
      if (!_Data[I].Equals(OtherVector._Data[I])) 
       return false; 

     return true; 
    } 

    public override int GetHashCode() 
    { 
     int Result = 0; 
     for (int I = 0; I < _Data.Length; I++) 
      Result = Result^(_Data[I].GetHashCode() * I); 

     return Result; 
    } 
} 

はそれを試してみて、あなたの速度は