清除数组数据的正确姿势
原文：https://www.cnblogs.com/tansm/p/7739212.html
因为某段程序的需要，我需要将一个long数组，不断地填充数据，然后用完了之后又要清空里面的数据，以便再次填充。由于调用及其频繁，所以我很在意清除数据的性能。
测试代码
以下程序都是基于下面的测试代码完成：
using System;
using System.Diagnostics;
using System.Numerics;
namespace FillTest
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var array = new long[2515];
var Empty = new long[2515];
Do(() =>
{
Fill(array, 0L);
}
, "Fill");
Console.ReadLine();
}
static void Fill(long[] array,long value)
{
for (int i = 0; i < array.Length; i++)
{
array[i] = value;
}
}
static void Do(Action action,string name)
{
var wathch = Stopwatch.StartNew();
for (int i = 0; i < 1000000; i++)
{
action();
}
wathch.Stop();
Console.WriteLine(name + " 耗时：" + wathch.Elapsed.ToString());
}
}
}
通常的，最简单的办法就像上面的代码那样，来个循环就可以了。
在我的机器中（i5 6500@3.2GHz 、16GB、 Release、 .net core 2、 windows 10），Fill版本消耗1.3秒。
双指令
我不确认此代码执行时是否使用了SIMD指令，所以我又编写了一个版本：
static void Fill2(long[] array,long value)
{
var i = 0;
var end = array.Length - 1;
while (i < end)
{
array[i] = value;
array[i + 1] = value;
i += 2;
}
if((array.Length % 2) == 1){
array[array.Length - 1] = value;
}
}
我居然发现，仅仅消耗了1.0秒，难道.net默认不会优化这个代码？
Array.Fill
有人会问，你为什么不调用Array自带的Fill方法呢？我尝试调用了，遗憾的是，一样是1.3秒，和我的第一个版本系统。看样子写核心代码的人偷懒了。哈哈
CopyTo
网上其实能够查到一些讨巧的手法，例如使用一个静态的数组，内部都是0，当需要填充某个数据时，将这个静态数组复制到你的数组一样起到赋值的作用。例如：
Empty.CopyTo(array, 0);
这个版本竟然直接达到 0.56秒，几乎翻两倍，的确是个好办法。
SIMD
在我认为CopyTo是最快的方法时，我突然感觉我的第二个实现，是不是没有真正用到SIMD，因为我的印象中，SIMD是非常非常快的，应该不止上升那么一点点。
所以我搬出了Vector对象，我是这么干的。
static void Fill3(long[] array,long value)
{
Vector<long> v = new Vector<long>(value);
var i = 0;
var end = array.Length - 3;
while (i < end)
{
v.CopyTo(array, i);
i += 4;
}
if ((array.Length % 4) == 3)
{
array[array.Length - 3] = value;
array[array.Length - 2] = value;
array[array.Length - 1] = value;
}else if ((array.Length % 4) == 2)
{
array[array.Length - 2] = value;
array[array.Length - 1] = value;
}
else if ((array.Length % 4) == 1)
{
array[array.Length - 1] = value;
}
}
速度提高到 0.36秒。
所以性能无界限，有没有更快的办法呢？
后续
一些其他的尝试，但都不理想。
static unsafe void Fill4(long[] array, long value)
{
fixed (Int64* destinationBase = array)
{
for (int g = 0; g < array.Length; g++)
{
destinationBase[g] = value;
}
}
}//1.2秒
static void Fill5(long[] array, long value)
{
Vector<long> v = new Vector<long>(value);
var i = 0;
var end = array.Length - 3;
while (i < end)
{
array[i + 3] = array[i + 2] =array[i + 1] = array[i] = value;
//array[i+1] = value;
//array[i+2] = value;
//array[i+3] = value;
i += 4;
}
if ((array.Length % 4) == 3)
{
array[array.Length - 3] = value;
array[array.Length - 2] = value;
array[array.Length - 1] = value;
}
else if ((array.Length % 4) == 2)
{
array[array.Length - 2] = value;
array[array.Length - 1] = value;
}
else if ((array.Length % 4) == 1)
{
array[array.Length - 1] = value;
}
} //0.8秒