我們之前提到 List 是 .NET 中常用的數據結構，其在存儲大量數據時，如果能夠指定它的初始化容量，就會有性能提升。這個優化的方法并不是很明顯，因此本文將使用 BenchmarkDotNet 庫，通過定量對比的方式來證明這一點。

實驗過程

引入 BenchmarkDotNet

首先，我們需要在項目中引入 BenchmarkDotNet 庫。這可以通過在項目的 NuGet 包管理器中搜索并安裝 BenchmarkDotNet 來實現。

指定需要測試的方法和參數

接下來，我們需要指定需要測試的方法和參數。這可以通過在代碼中使用 [Benchmark] 屬性來實現。例如，我們可以在測試類中定義兩個測試方法，一個使用指定容量的 List，一個使用未指定容量的 List。

public?class?ListBenchmark
{[Benchmark]public?void?ListWithCapacity(){var?list?=?new?List<int>(1000000);for?(int?i?=?0;?i?<?1000000;?i++){list.Add(i);}}[Benchmark]public?void?ListWithoutCapacity(){var?list?=?new?List<int>();for?(int?i?=?0;?i?<?1000000;?i++){list.Add(i);}}
}

我們還可以使用其他參數來指定測試的一些細節，如使用的 .NET 框架版本，是否進行內存測量等。

[SimpleJob(RuntimeMoniker.Net70)]
[SimpleJob(RuntimeMoniker.NetCoreApp31)]
[MemoryDiagnoser]
public?class?ListBenchmark
{[Benchmark]public?void?ListWithCapacity(){var?list?=?new?List<int>(1000000);for?(int?i?=?0;?i?<?1000000;?i++){list.Add(i);}}[Benchmark]public?void?ListWithoutCapacity(){var?list?=?new?List<int>();for?(int?i?=?0;?i?<?1000000;?i++){list.Add(i);}}
}

運行測試

最后，我們可以使用 BenchmarkRunner 類來運行測試。這可以通過在 Main 方法中調用 BenchmarkRunner.Run<T>() 方法來實現。其中 T 是包含測試方法的類的類型。

class?Program
{static?void?Main(string[]?args){BenchmarkRunner.Run<ListBenchmark>();}
}

實驗結果

運行測試后，我們可以得到若干個指標的測試結果。這些指標可能包括運行時間、內存使用量等。通過對比這些指標，我們可以得出結論：使用指定容量的 List 性能優于未指定容量的 List。

例如，我們可以看到，使用指定容量的 List 的平均運行時間要比未指定容量的 List 少得多，內存使用量也更少。

//?*?Summary?*BenchmarkDotNet=v0.13.2,?OS=Windows?11?(10.0.22000.1335/21H2)
12th?Gen?Intel?Core?i7-12700,?1?CPU,?20?logical?and?12?physical?cores
.NET?SDK=7.0.101
[Host]????????:?.NET?7.0.1?(7.0.122.56804),?X64?RyuJIT?AVX2
.NET?7.0??????:?.NET?7.0.1?(7.0.122.56804),?X64?RyuJIT?AVX2
.NET?Core?3.1?:?.NET?Core?3.1.32?(CoreCLR?4.700.22.55902,?CoreFX?4.700.22.56512),?X64?RyuJIT?AVX2|??????????????Method?|???????????Job?|???????Runtime?|?????Mean?|?????Error?|????StdDev?|?????Gen0?|?????Gen1?|?????Gen2?|?Allocated?|
|--------------------?|--------------?|--------------?|---------:|----------:|----------:|---------:|---------:|---------:|----------:|
|????ListWithCapacity?|??????.NET?7.0?|??????.NET?7.0?|?1.392?ms?|?0.0302?ms?|?0.0891?ms?|?164.0625?|?164.0625?|?164.0625?|???3.81?MB?|
|?ListWithoutCapacity?|??????.NET?7.0?|??????.NET?7.0?|?2.602?ms?|?0.0503?ms?|?0.0559?ms?|?507.8125?|?500.0000?|?500.0000?|??????8?MB?|
|????ListWithCapacity?|?.NET?Core?3.1?|?.NET?Core?3.1?|?1.168?ms?|?0.0227?ms?|?0.0278?ms?|?218.7500?|?218.7500?|?218.7500?|???3.81?MB?|
|?ListWithoutCapacity?|?.NET?Core?3.1?|?.NET?Core?3.1?|?2.652?ms?|?0.0520?ms?|?0.0461?ms?|?507.8125?|?500.0000?|?500.0000?|??????8?MB?|

總結

本文通過 BenchmarkDotNet 庫，使用定量對比的方式，證明了使用指定容量的 List 性能優于未指定容量的 List。這是因為指定容量的 List 在初始化時，會為其分配指定大小的內存空間，而未指定容量的 List 則會在添加元素時，根據需要動態分配內存空間。因此，使用指定容量的 List 可以減少內存分配的次數，從而提升性能。

參考資料

• BenchmarkDotNet^[1]

本文采用 Chat OpenAI 輔助注水澆筑而成，如有雷同，完全有可能。

• 本文作者：newbe36524

• 本文鏈接：https://www.newbe.pro/ChatAI/How-to-use-benchmark-to-compare-performance-about-list-with-capacity-specified/

• 版權聲明：本博客所有文章除特別聲明外，均采用 BY-NC-SA 許可協議。轉載請注明出處！

參考資料

[1]

BenchmarkDotNet: https://benchmarkdotnet.org/