CSharp-不要为for建立属性的临时变量

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可能有人认为相比于 ForTest1，ForTest2 存储了数组的 Length，少了对于数组属性的频繁调用，会有更好的性能表现。

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using System;

namespace JITPropertyAccessInFor
{
    internal static class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
        }

        private static void Test1()
        {
            var a = new int[5];
        }

        private static void ForTest1()
        {
            var a = new int[5];
            for (var i = 0; i < a.Length; i++)
            {
                Console.WriteLine(a[i]);
            }
        }

        private static void ForTest2()
        {
            var a = new int[5];
            int len = a.Length;
            for (var i = 0; i < len; i++)
            {
                Console.WriteLine(a[i]);
            }
        }
    }
}

以下 是 上段代码编译出的 IL code：(以下所述栈均为操作数栈 (Operand stack))

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.method private hidebysig static void  ForTest1() cil managed
{
  // Code size       30 (0x1e)
  .maxstack  2 // 栈最大深度
  .locals init ([0] int32[] a, // 变量声明 (局部变量表)
           [1] int32 i)
  IL_0000:  ldc.i4.5 // int32 5 入栈 (声明的数组大小)
  IL_0001:  newarr     [mscorlib]System.Int32 // 创建0基一维数组的对象引用入栈
  IL_0006:  stloc.0 // 出栈 置于局部变量表0位置 (初始化数组完毕)
  IL_0007:  ldc.i4.0 // int32 0 入栈 (i = 0)
  IL_0008:  stloc.1 // 出栈 置于局部变量表1位置 (i = 0)
  IL_0009:  br.s       IL_0017 // 无条件地将控制转移到目标指令(短格式)(至 for 中判断开始位置)
  IL_000b:  ldloc.0 // 局部变量表0位置变量入栈 (数组元素入栈)
  IL_000c:  ldloc.1 // 局部变量表1位置变量入栈 (i 入栈)
  IL_000d:  ldelem.i4 // 按指令指定类型(i4)，将指定数组索引中的元素入栈
  IL_000e:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(int32) // 调用由传递的方法说明符指示的方法 (打印a[i])
  IL_0013:  ldloc.1 // 局部变量表1位置变量入计算栈 (i 入栈) (i++ 开始)
  IL_0014:  ldc.i4.1 // int32 1 入栈
  IL_0015:  add // 出栈两次,出栈值相加，结果入栈
  IL_0016:  stloc.1 // 出栈 置于局部变量表1位置 (i++ 结束)
  IL_0017:  ldloc.1 // 局部变量表1位置变量入栈 (i 入栈) (for 中判断开始位置)
  IL_0018:  ldloc.0 // 局部变量表0位置变量入栈 (a 入栈,准备获取数组长)
  IL_0019:  ldlen // 将0基一维数组的元素数目推送到计算栈上。(数组长入栈)
  IL_001a:  conv.i4 // 将栈顶元素转换为 int32 类型
  IL_001b:  blt.s      IL_000b // 判断计算栈顶两值大小(计算栈出栈两次，后出栈的是第一个值)。若第一个值小于第二个值，将控制转移到目标指令 (短格式)。
  IL_001d:  ret // 从当前方法返回
} // end of method Program::ForTest1
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.method private hidebysig static void  ForTest2() cil managed
{
  // Code size       32 (0x20)
  .maxstack  2 // 栈最大深度
  .locals init ([0] int32[] a, // 变量声明 (局部变量表)
           [1] int32 len,
           [2] int32 i)
  IL_0000:  ldc.i4.5 // int32 5 入栈 (声明的数组大小)
  IL_0001:  newarr     [mscorlib]System.Int32 // 创建0基一维数组的对象引用入栈
  IL_0006:  stloc.0 // 出栈 置于局部变量表0位置 (初始化数组完毕)
  IL_0007:  ldloc.0 // 局部变量表1位置变量入栈 (a 入栈,准备获取数组长)
  IL_0008:  ldlen // 将0基一维数组的元素数目推送到计算栈上。(数组长入栈)
  IL_0009:  conv.i4 // 将栈顶元素转换为 int32 类型
  IL_000a:  stloc.1 // 出栈 置于局部变量表1位置 (len = a.Length)
  IL_000b:  ldc.i4.0 // int32 0 入栈 (声明的数组大小)
  IL_000c:  stloc.2 // 出栈 置于局部变量表2位置 (i = 0)
  IL_000d:  br.s       IL_001b // 无条件地将控制转移到目标指令(短格式)(至 for 中判断开始位置)
  IL_000f:  ldloc.0 // 局部变量表0位置变量入栈 (a 入栈)
  IL_0010:  ldloc.2 // 局部变量表2位置变量入栈 (i 入栈)
  IL_0011:  ldelem.i4 // 按指令指定类型(i4)，将指定数组索引中的元素入栈
  IL_0012:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(int32) // 调用由传递的方法说明符指示的方法 (打印a[i])
  IL_0017:  ldloc.2 // 局部变量表2位置变量入栈 (i 入栈) (i++ 开始)
  IL_0018:  ldc.i4.1 // int32 1 入栈
  IL_0019:  add // 出栈两次,出栈值相加，结果入栈
  IL_001a:  stloc.2 // 出栈 置于局部变量表2位置 (i++ 结束)
  IL_001b:  ldloc.2 // 局部变量表2位置变量入栈 (i 入栈) (for 中判断开始位置)
  IL_001c:  ldloc.1 // 局部变量表1位置变量入栈 (len 入栈)
  IL_001d:  blt.s      IL_000f // 判断计算栈顶两值大小(计算栈出栈两次，后出栈的是第一个值)。若第一个值小于第二个值，将控制转移到目标指令 (短格式)。
  IL_001f:  ret // 从当前方法返回
} // end of method Program::ForTest2

对比上述的 IL code，确实临时存储数组长，能够少在 for 的比较进行中少进行一定的操作，无需将数组从局部变量表(Local Variable Table)入操作数栈 (Operand stack)，并执行 ldlen 获取数组长。 但要注意， JIT 编译器知道 Length 是 Array 类的属性，生成的代码中只会调用该属性一次，结果会存储到临时变量中，此后的检查中调用的都是此临时变量。不需要自己用局部变量做缓存，这样既没有性能提升，还可能造成可读性下降。

参阅

CLR via C# (第四版) 16.7 数组的内部工作原理

注释

Ildasm.exe(IL 反汇编程序)

一般，该工具位于 NETFX 4.7.2 Tools 中

C:\Program Files (x86)\Microsoft SDKs\Windows\v10.0A\bin\NETFX 4.7.2 Tools\x64\ildasm.exe