значение datetime.Оптимизация DayOfWeek micro

прежде всего:

  1. Я задаю этот вопрос просто для удовольствия и хочу учиться. Я должен признать, что люблю возиться с микро-оптимизациями (хотя они никогда не приводили к значительному увеличению скорости в любом из моих разработок).

  2. на DateTime.DayOfWeek метод не представляет собой узкое место в любом приложении mine.

  3. и маловероятно будет проблема в любом другом. Если кто-то думает, что этот метод влияет на производительность его приложения, он должен думать о при оптимизации и затем он должен выполнить профилирование.

Декомпиляция DateTime класс с ILSpy, мы узнаем, как DateTime.DayOfWeek реализовано:

[__DynamicallyInvokable]
        public DayOfWeek DayOfWeek
        {
            [__DynamicallyInvokable, TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline across NGen image boundaries")]
            get
            {
                return (DayOfWeek)((this.InternalTicks / 864000000000L + 1L) % 7L);
            }
        }


public long Ticks
{
    [__DynamicallyInvokable, TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline this type of method across NGen image boundaries")]
    get
    {
        return this.InternalTicks;
    }
}

этот метод выполняет следующее:

  1. тики, соответствующие текущему дню, делятся на существующие количество тиков в день.

  2. мы добавляем 1 к предыдущему результату, чтобы остаток деления 7 находился между числами 0 и 6.

это единственный способ рассчитать день недели?

можно ли переосмыслить это, чтобы заставить его работать быстрее?

19
c# datetime dayofweek micro-optimization performance

1 ответов

давайте сделаем некоторые настройки.

  1. премьер-факторизации TimeSpan.TicksPerDay (864000000000) : Prime factorization of 864000000000

DayOfWeek теперь можно выразить так:

public DayOfWeek DayOfWeek
{                   
    get
    {
        return (DayOfWeek)(((Ticks>>14) / 52734375 + 1L) % 7L);
    }
}

и мы работаем по модулю 7, 52734375 % 7 это 1. Таким образом, приведенный выше код равен:

public static DayOfWeek dayOfWeekTurbo(this DateTime date)
{
    return (DayOfWeek)(((date.Ticks >> 14) + 1) % 7);
}

интуитивно, он работает. Но давайте докажем это С кодом

public static void proof()
{
    DateTime date = DateTime.MinValue;
    DateTime max_date = DateTime.MaxValue.AddDays(-1);
    while (date < max_date)
    {
        if (date.DayOfWeek != date.dayOfWeekTurbo())
        {
            Console.WriteLine("{0}\t{1}", date.DayOfWeek, date.dayOfWeekTurbo());
            Console.ReadLine();
        }
        date = date.AddDays(1);
    }
}

вы можете запустить его, если хотите, но я заверяю вас, что он работает штраф.

хорошо, осталось только немного бенчмаркинга.

это вспомогательный метод, чтобы сделать код более ясным:

public static IEnumerable<DateTime> getAllDates()
{
    DateTime d = DateTime.MinValue;
    DateTime max = DateTime.MaxValue.AddDays(-1);
    while (d < max)
    {
        yield return d;
        d = d.AddDays(1);
    }
}

я думаю, это не нуждается в объяснении.

public static void benchDayOfWeek()
{

    DateTime[] dates = getAllDates().ToArray();
    // for preventing the compiler doing things that we don't want to
    DayOfWeek[] foo = new DayOfWeek[dates.Length];
    for (int max_loop = 0; max_loop < 10000; max_loop+=100)
    {


        Stopwatch st1, st2;
        st1 = Stopwatch.StartNew();
        for (int i = 0; i < max_loop; i++)
            for (int j = 0; j < dates.Length; j++)
                foo[j] = dates[j].DayOfWeek;
        st1.Stop();

        st2 = Stopwatch.StartNew();
        for (int i = 0; i < max_loop; i++)
            for (int j = 0; j < dates.Length; j++)
                foo[j] = dates[j].dayOfWeekTurbo();
        st2.Stop();

        Console.WriteLine("{0},{1}", st1.ElapsedTicks, st2.ElapsedTicks);

    }
    Console.ReadLine();
    Console.WriteLine(foo[0]);

}

выход:

96,28
172923452,50884515
352004290,111919170
521851120,168153321
683972846,215554958
846791857,264187194
1042803747,328459950
Monday

если мы сделаем диаграмму с данными, это выглядит так:

Chart

╔══════════════════════╦════════════════════╦═════════════════════╦═════════════╗
║ Number of iterations ║ Standard DayOfWeek ║ Optimized DayOfWeek ║   Speedup   ║
╠══════════════════════╬════════════════════╬═════════════════════╬═════════════╣
║                    0 ║                 96 ║                  28 ║ 3.428571429 ║
║                  100 ║          172923452 ║            50884515 ║ 3.398351188 ║
║                  200 ║          352004290 ║           111919170 ║ 3.145165301 ║
║                  300 ║          521851120 ║           168153321 ║ 3.103424404 ║
║                  400 ║          683972846 ║           215554958 ║ 3.1730787   ║
║                  500 ║          846791857 ║           264187194 ║ 3.205272156 ║
║                  600 ║         1042803747 ║           328459950 ║ 3.174827698 ║
╚══════════════════════╩════════════════════╩═════════════════════╩═════════════╝

3x быстрее.

Примечание: код был скомпилирован с помощью Visual Studio 2013 с, Режим выпуска, и побежал со всем закрытым, кроме приложения. (Включая VS, конечно).

я провел тесты в Спутник toshiba C660-2JK, Процессор Intel® Core™ i3-2350M и 64-разрядная версия Windows® 7 Home Premium.

EDIT:

As Джон Скит замечено, что этот метод может завершиться ошибкой, если он не находится на границе даты.

из-за комментария Джона Скита этот ответ,

dayOfWeekTurbo может произойти сбой, когда он не находится на границе даты. Например, считать new DateTime(2014, 3, 11, 21, 39, 30) - ваш метод думает сегодня пятница, а на самом деле вторник. "Мы работаем по модулю - В принципе, это неправильный путь... удалив это дополнительное деление, день недели меняется в течение дня.

я решил отредактировать его.

если мы изменим proof() метод

public static void proof()
{
    DateTime date = DateTime.MinValue;
    DateTime max_date = DateTime.MaxValue.AddSeconds(-1);
    while (date < max_date)
    {
        if (date.DayOfWeek != date.dayOfWeekTurbo2())
        {
            Console.WriteLine("{0}\t{1}", date.DayOfWeek, date.dayOfWeekTurbo2());
            Console.ReadLine();
        }
        date = date.AddSeconds(1);
    }
}

не удается!

Джон Скит право. Давайте последуем совету Джона Скита и применим разделение.

public static DayOfWeek dayOfWeekTurbo2(this DateTime date)
{
    return (DayOfWeek)((((date.Ticks >> 14) / 52734375L )+ 1) % 7);
}

кроме того, мы меняем метод getAllDates().

public static IEnumerable<DateTime> getAllDates()
{
    DateTime d = DateTime.MinValue;
    DateTime max = DateTime.MaxValue.AddHours(-1);
    while (d < max)
    {
        yield return d;
        d = d.AddHours(1);
    }
}

и benchDayOfWeek()

public static void benchDayOfWeek()
{

    DateTime[] dates = getAllDates().ToArray();
    DayOfWeek[] foo = new DayOfWeek[dates.Length];
    for (int max_loop = 0; max_loop < 10000; max_loop ++)
    {


        Stopwatch st1, st2;
        st1 = Stopwatch.StartNew();
        for (int i = 0; i < max_loop; i++)
            for (int j = 0; j < dates.Length; j++)
                foo[j] = dates[j].DayOfWeek;
        st1.Stop();

        st2 = Stopwatch.StartNew();
        for (int i = 0; i < max_loop; i++)
            for (int j = 0; j < dates.Length; j++)
                foo[j] = dates[j].dayOfWeekTurbo2();
        st2.Stop();

        Console.WriteLine("{0},{1}", st1.ElapsedTicks, st2.ElapsedTicks);

    }
    Console.ReadLine();
    Console.WriteLine(foo[0]);

}

это все равно будет быстрее? ответ да

выход:

90,26
43772675,17902739
84299562,37339935
119418847,47236771
166955278,72444714
207441663,89852249
223981096,106062643
275440586,125110111
327353547,145689642
363908633,163442675
407152133,181642026
445141584,197571786
495590201,217373350
520907684,236609850
511052601,217571474
610024381,260208969
637676317,275558318

Chart

╔══════════════════════╦════════════════════╦════════════════════════╦═════════════╗
║ Number of iterations ║ Standard DayOfWeek ║ Optimized DayOfWeek(2) ║  Speedup    ║
╠══════════════════════╬════════════════════╬════════════════════════╬═════════════╣
║                    1 ║           43772675 ║               17902739 ║ 2.445026708 ║
║                    2 ║           84299562 ║               37339935 ║ 2.257624766 ║
║                    3 ║          119418847 ║               47236771 ║ 2.528090817 ║
║                    4 ║          166955278 ║               72444714 ║ 2.304588821 ║
║                    5 ║          207441663 ║               89852249 ║ 2.308697504 ║
║                    6 ║          223981096 ║              106062643 ║ 2.111781205 ║
║                    7 ║          275440586 ║              125110111 ║ 2.201585338 ║
║                    8 ║          327353547 ║              145689642 ║ 2.246923958 ║
║                    9 ║          363908633 ║              163442675 ║ 2.226521519 ║
║                   10 ║          407152133 ║              181642026 ║ 2.241508433 ║
║                   11 ║          445141584 ║              197571786 ║ 2.25306251  ║
║                   12 ║          495590201 ║              217373350 ║ 2.279903222 ║
║                   13 ║          520907684 ║              236609850 ║ 2.201546909 ║
║                   14 ║          511052601 ║              217571474 ║ 2.348895246 ║
║                   15 ║          610024381 ║              260208969 ║ 2.344363391 ║
║                   16 ║          637676317 ║              275558318 ║ 2.314124725 ║
╚══════════════════════╩════════════════════╩════════════════════════╩═════════════╝

в 2 раза быстрее.

65