.net - LINQ 性能 - 延迟执行与立即执行

Question

我发现有时如果使用 .ToArray() 强制立即执行 LINQ to Objects 查询，其性能可以显着提高，但不太明白为什么。例如，在下面的示例中，函数 Deferred() 的执行速度比函数 Immediate() 慢得多，并且随着 的值呈指数增长limit (也许这两个函数都是指数级的，但是 Immediate() 的执行时间太短了，我无法明确地说)。

public void Deferred()
{
    var all = Range(limit);
    var even = from e in EvenRange(limit) where all.Contains(e) select e;
    var odd = from o in OddRange(limit) where !even.Contains(o) select o;

    var query = from q in odd select q;

    foreach(var i in query) { var j = i+1; }
}

public void Immediate()
{
    var all = Range(limit);
    var even = (from e in EvenRange(limit) where all.Contains(e) select e)
        .ToArray();
    var odd = (from o in OddRange(limit) where !even.Contains(o) select o)
        .ToArray();

    var query = (from q in odd select q).ToArray();

    foreach(var i in query) { var j = i+1; }
}

public static IEnumerable<int> OddRange(int stop)
{
    for (int i = 1; i < stop; i+=2) yield return i;
}

public static IEnumerable<int> EvenRange(int stop)
{
    for (int i = 2; i < stop; i+=2) yield return i;
}

public static IEnumerable<int> Range(int stop)
{
    for (int i = 0; i < stop; ++i) yield return i;
}

是什么导致了这种减速？这只是编译器生成的额外代码，并且每次访问可枚举时都必须运行，还是 Deferred() 也会进入一些额外的循环，从而改变查询的“Big O”复杂性？

Answer 1

据我所知 IEnumerable 不会缓存结果，因此涉及 Even.Contains 的子句(必须检查 Even 的所有元素)强制完全重新枚举 Even，从而显示您注意到的性能行为。在数组或列表中转换偶数应该会在枚举奇数时显示出良好的性能。其他 .NET 语言(例如 F#)包含缓存枚举结果的方法(如果您感兴趣，可以查看 F# 的 Seq.cache 方法)