Каковы различия в скорости копирования массивов при использовании различных методов?

Каковы причины значительного улучшения скорости копирования массива в .NET 6 по сравнению с .NET 7 и .NET 8 на небольших массивах, в то время как на больших разница нивелируется? Может ли это быть связано с ошибкой в моем бенчмарке? Кроме того, насколько эффективно использование метода span.copyTo(span) на небольших массивах и насколько это применимо в реальных сценариях?
Изображение к вопросу
Изображение к вопросу
Изображение к вопросу
Изображение к вопросу
Изображение к вопросу
  • 19 января 2024 г. 6:09
Ответы на вопрос 2
Давайте разберемся в каждом из ваших вопросов по отдельности.

### Различия в скорости копирования массивов

Скорость копирования массивов может сильно варьироваться в зависимости от используемого метода и размера массивов. Наиболее распространенные способы копирования массивов в C#:

1. Цикл `for` или `foreach`: Этот метод предполагает копирование элементов одного за другим и может быть неэффективным для большого количества данных из-за накладных расходов на управление циклом.
   
2. Метод `Array.Copy()`: Это более быстрый встроенный метод в .NET для копирования массивов, использующий оптимизацию на уровне CLR для ускорения операции.

3. Метод `Buffer.BlockCopy()`: Этот метод подходит для копирования примитивных типов данных и работает на уровне байтов, что обеспечивает очень высокую скорость при копировании больших массивов.

4. `Span<T>.CopyTo()`: Последние версии .NET предоставляют тип `Span<T>`, который позволяет более эффективно управлять участками памяти. `CopyTo` у Span реализован с использованием внутренних оптимизаций и может быть очень быстрым при копировании как больших, так и малых массивов.

### Причины улучшения скорости копирования в .NET 6 по сравнению с .NET 7 и .NET 8

Если вы наблюдаете значительное улучшение скорости в .NET 6 по сравнению с более новыми версиями для небольших массивов, то одно из возможных объяснений — это регрессия производительности в новых версиях, хотя такое менее вероятно. Вполне возможно, что это связано с ошибкой в бенчмарке. Рекомендуется использовать специальные инструменты и библиотеки (например, BenchmarkDotNet) для точного измерения производительности.

С другой стороны, между разными версиями .NET могли быть сделаны изменения в реализации методов копирования, что могло повлиять на производительность. Эти изменения могут включать, но не ограничиваются: разные стратегии компиляции JIT, другой уровень агрессивности оптимизаций, разные механизмы сборки мусора и так далее.

На больших массивах разница в производительности скорее всего нивелируется из-за того, что сам процесс копирования занимает значительно больше времени, и накладные расходы, связанные с инициализацией операции копирования, становятся менее значимыми.

### Эффективность использования `Span<T>.CopyTo` на небольших массивах

`Span<T>` был введен для улучшения производительности операций с памятью и является очень эффективным при работе с небольшими массивами благодаря сокращению накладных расходов и копирования. `Span<T>.CopyTo` может быть намного быстрее других методов копирования, так как он оптимизирован для работы на уровне п
Ошибки: 
1. В каждом тесте лучше передавать массивы через аргументы, а не словарем - это тоже немного влияет
2. Циклы внутри не нужны - сам фреймворк запускает это все множество раз под капотом

вопрос почему

Разные версии, разные реализации. Мы исходный код платформы не знаем.
Тем более, на скорость могут повлиять разные факторы:
- Локальность кэша
- Загруженность системы
- Работа ОС (переключение контекста, свапинг)

на не больших массивах, использование которых в реальной жизни крайне редко.

Это откуда такие данные?
- Enumerable с 1 элементом
- Результат фильтрации выбрал только 2-3 штуки
- Сериализация примитивных (и не только) типов

Я вообще молчу, что stackalloc надо вызывать с маленьким размером, а работать с ним через Span
Похожие вопросы