介绍

本文通过对每个周期的多个项目进行迭代，同时相应地调整循环计数器来演示循环展开的优点。

学习目标

• 使用传统循环进行迭代的问题
• 环展开的优势

开发人员的先决条件

• 基本了解 C# 编程语言。
• 熟悉for循环

开始

使用传统循环进行迭代的问题

大多数开发人员将遍历数组元素并执行数学运算，如以下代码片段所示。

for (int i = 0; i < array.Length; i++)
{
    array[i] = i * 2;
}

尽管上面的代码片段非常简洁明了，但由于循环控制结构，它会产生成本。

环展开的优势

请在下面找到上一个代码片段的重构版本

int len = array.Length;
for (int i = 0; i < len; i += 4)
{
    array[i] = i * 2;
    if (i + 1 < len) array[i + 1] = (i + 1) * 2;
    if (i + 2 < len) array[i + 2] = (i + 2) * 2;
    if (i + 3 < len) array[i + 3] = (i + 3) * 2;
}

通过重构代码，现在我们已将循环频率降低到 4，从而加快了执行速度。

除此之外，它还会减少

• 减少循环开销，从而减少循环内的任何条件检查。
• 提高性能，因为它提高了执行速度

完整代码

创建另一个名为的类，并添加以下代码片段LoopUnrolling

public static class LoopUnrolling
{
    public static void BadWay() {
        const int size = 1024;
        int[] numbers = new int[size];

        // Traditional loop
        var watch = System.Diagnostics.Stopwatch.StartNew();
        for (int i = 0; i < numbers.Length; i++)
        {
            numbers[i] = i * 2;
        }
        watch.Stop();
        Console.WriteLine($"Traditional loop time: {watch.ElapsedTicks} ticks");

    }
    public static void GoodWay()
    {
        const int size = 1024;
        int[] numbers = new int[size];
        int len = numbers.Length;
        var watch = System.Diagnostics.Stopwatch.StartNew();
        for (int i = 0; i < len; i += 4)
        {
            numbers[i] = i * 2;
            if (i + 1 < len) numbers[i + 1] = (i + 1) * 2;
            if (i + 2 < len) numbers[i + 2] = (i + 2) * 2;
            if (i + 3 < len) numbers[i + 3] = (i + 3) * 2;
        }
        watch.Stop();
        Console.WriteLine($"Unrolled loop time: {watch.ElapsedTicks} ticks");
    }
}

从 main 方法执行，如下所示

#region Day 26: Loop Unrolling  
static string ExecuteDay26()  
{  
    LoopUnrolling.BadWay();  
    LoopUnrolling.GoodWay();  
  
    return "Executed Day 26 successfully..!!";  
}  
  
#endregion

控制台输出

Traditional loop time: 20 ticks  
Unrolled loop time: 12 ticks

正如输出所示，循环展开比传统的循环方法花费的时间要少得多。

源代码获取：公众号回复消息【code：89205】