為什么是List <T> .Enumerator比我的實現更快？

Question

由於各種大的性能優勢（在我的情況下），我發現自己處於一個我必須推出自己的動態數組實現的位置。 但是，在為我的版本創建一個枚舉器，並將效率與List使用的比較后，我有點困惑; List one比我的版本大約快30-40％，盡管它要復雜得多。

這是List枚舉器實現的重要部分：

public struct Enumerator : IEnumerator<T>, IDisposable, IEnumerator
{
    private List<T> list;
    private int index;
    private int version;
    private T current;
    internal Enumerator(List<T> list)
    {
        this.list = list;
        this.index = 0;
        this.version = list._version;
        this.current = default(T);
        return;
    }

    public bool MoveNext()
    {
        List<T> list;
        list = this.list;
        if (this.version != list._version)
        {
            goto Label_004A;
        }
        if (this.index >= list._size)
        {
            goto Label_004A;
        }
        this.current = list._items[this.index];
        this.index += 1;
        return 1;
        Label_004A:
        return this.MoveNextRare();
    }

    public T Current
    {
        get {  return this.current; }
    }
}

這是我的准系統版本：

internal struct DynamicArrayEnumerator<T> : IEnumerator<T> where T : class
{
     private readonly T[] internalArray;
     private readonly int lastIndex;
     private int currentIndex;

     internal DynamicArrayEnumerator(DynamicArray<T> dynamicArray)
     {
          internalArray = dynamicArray.internalArray;
          lastIndex = internalArray.Length - 1;
          currentIndex = -1;
     }

     public T Current
     {
          get { return internalArray[currentIndex]; }
     }

     public bool MoveNext()
     {
          return (++currentIndex <= lastIndex);
     }
}

我知道這是微優化，但我真的很有興趣理解為什么List枚舉器比我的快得多。 有任何想法嗎？ 謝謝！

編輯：按要求; DynamicArray類（相關部分）：枚舉器是一個內部類。

public struct DynamicArray<T> : IEnumerable<T> where T : class
{
    private T[] internalArray;
    private int itemCount;

    internal T[] Data
    {
        get { return internalArray; }
    }

    public int Count
    {
        get { return itemCount; }
    }

    public DynamicArray(int count)
    {
        this.internalArray = new T[count];
        this.itemCount = 0;
    }

    public IEnumerator<T> GetEnumerator()
    {
        return new DynamicArrayEnumerator<T>(this);
    }

    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
    {
        return this.GetEnumerator();
    }

}

至於我如何測試：

 List<BaseClass> list = new List<BaseClass>(1000000);
 DynamicArray<BaseClass> dynamicArray = new DynamicArray<BaseClass>(1000000);

// Code for filling with data omitted.

   int numberOfRuns = 0;
   float p1Total = 0;
   float p2Total = 0;
   while (numberOfRuns < 100)
   {
        PerformanceAnalyzer p1 = new PerformanceAnalyzer(() =>
        {
             int u = 0;
             foreach (BaseClass b in list)
             {
                  if (b.B > 100)   // Some trivial task
                      u++;
             }
        });
        p1.ExecuteAndClock();
        p1Total += p1.TotalElapsedTicks;

        PerformanceAnalyzer p2 = new PerformanceAnalyzer(() =>
        {
             int u = 0;
             foreach (BaseClass b in dynamicArray)
             {
                  if (b.B > 100)  // Some trivial task
                       u++;
             }
        });
        p2.ExecuteAndClock();
        p2Total += p2.TotalElapsedTicks;

        numberOfRuns++;
    }

    Console.WriteLine("List enumeration: " + p1Total / totalRuns + "\n");
    Console.WriteLine("Dynamic array enumeration: " + p2Total / totalRuns + "\n");

PerformanceAnalyzer類基本上啟動一個秒表，執行提供的Action委托，然后停止秒表。

編輯2（對Ryan Gates的快速回答）：有幾個原因我想要自己動手，最重要的是我需要一個非常快的RemoveAt（int index）方法。

由於我不必擔心在我的特定情況下列表元素的順序，我可以避免.Net內置列表的方式：

public void RemoveAt(int index)
{
    T local;
    if (index < this._size)
    {
        goto Label_000E;
    }
    ThrowHelper.ThrowArgumentOutOfRangeException();
Label_000E:
    this._size -= 1;
    if (index >= this._size)
    {
        goto Label_0042;
    }
    Array.Copy(this._items, index + 1, this._items, index, this._size - index);
Label_0042:
    this._items[this._size] = default(T);
    this._version += 1;
    return;
}

而是使用以下內容：

public void RemoveAt(int index)
{
     // overwrites the element at the specified index with the last element in the array and decreases the item count.
     internalArray[index] = internalArray[itemCount];  
     itemCount--;
}

在我的情況下可以節省大量的時間，如果說長列表中的前1000個元素必須通過索引刪除。

Answer 1

好的，除了基准測試問題之外，以下是如何使您的DynamicArray類更像List<T> ：

public DynamicArrayEnumerator<T> GetEnumerator()
{
    return new DynamicArrayEnumerator<T>(this);
}

IEnumerator<T> IEnumerable<T>.GetEnumerator()
{
    return GetEnumerator();
}

IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
{
    return this.GetEnumerator();
}

現在， 知道它使用動態數組的代碼可以使用DynamicArrayEnumerator<T>進行迭代而無需任何裝箱，也無需虛擬分派 。 這正是List<T>所做的。 當類型以自定義方式實現模式時，編譯器會注意到，並將使用所涉及的類型而不是接口。

使用您當前的代碼，您將無法從創建struct獲益 - 因為您在GetEnumerator()中將其裝箱。

嘗試上述更改並修復基准測試以延長工作時間。 我希望看到一個很大的不同。